Cystein

Erläuterung

Cystein ist eine schwefelhaltige Aminosäure. Sie ist semiessentiell, d.h. sie kann im menschlichen Körper durch Umwandlung aus Methionin, einer weiteren schwefelhaltigen Aminosäure, gebildet werden. Bei Säuglingen ist diese Fähigkeit noch nicht ausgebildet.

• Cystein ist Bestandteil vieler, vor allem pflanzlicher Eiweiße und kommt besonders reichlich im Keratin vor, dem Stützeiweiß von z. B. Horn, Haaren und Federn. Im Stoffwechsel der Zellen steht Cystein in einem chemischen Gleichgewicht mit seiner oxidierten Form, dem Dipeptid Cystin.

Verwendung

Cystein wird bei verschiedenen Produkten eingesetzt und erfüllt dabei unterschiedliche technologische Aufgaben; etwa:

• Als Bestandteil vieler Backmittel und Backgrundstoffe ist Cystein bei der Herstellung von Brot, Brötchen und Backwaren aller Art weit verbreitet. Es erhöht das "Gashaltevermögen", sodass die Backwaren über längere Zeit ihre voluminöse Form behalten. Außerdem verbessert Cystein die Elastizität und die Knetfähigkeit der Teige.

• Cystein ist an der Ausbildung von Fleisch- und Röstaromen beteiligt und wird zur Abrundung und Verstärkung von Aromen eingesetzt. Als künstliches Fleischaroma setzt man es vegetarischen Lebensmitteln zu.

• auch in Diätzubereitungen, Futtermitteln, Arzneimitteln (Hustenlöser) und kosmetischen Erzeugnissen

Gentechnik

Klassisch wird Cystein aus cystinreichem Eiweiß wie Menschenhaar, Federn oder Schweineborsten gewonnen. Die Eiweißstoffe werden durch Kochen mit Salzsäure in die einzelnen Aminosäuren aufgespalten. Das daraus isolierte Cystin wird anschließend elektrochemisch zu Cystein reduziert.

• Eine biotechnische Herstellung von Cystein galt lange Zeit als teuer und schwierig. Inzwischen hat das deutsche Unternehmen Wacker Chemie Kolibakterien (Escherichia coli) mit gentechnischen Verfahren so bearbeitet, dass damit eine fermentative Cystein-Herstellung möglich wurde. Die gentechnisch veränderten Bakterien stellen aus Glukose (Zucker) und einigen Mineralsalzen das gewünschte Cystein in größeren Mengen her und leiten es in die Nährbrühe ab. Das Verfahren wird seit 2001 industriell genutzt.

• Die biotechnische Cystein-Produktion hat deutliche Vorteile: Die Ausbeute ist um 30 Prozent erhöht, und für die Herstellung von einem Kilogramm Cystein wird nur noch ein Kilogramm statt 27 Kilogramm Salzsäure benötigt. Es nutzt nachwachsende Rohstoffe und kommt ohne organische Lösungsmittel aus. 2008 wurde die Wacker Chemie für ihr Cystein-Verfahren mit dem Umweltpreis des BDI (Bundesverband der Deutschen Industrie) ausgezeichnet.

• 2009 betrug die weltweite Produktion von Cystein rund 6.000 Tonnen, von denen 1.500 Tonnen fermentativ mit gv-Bakterien erzeugt wurden.

Kennzeichnung: Zusatzstoffe, die in geschlossenen Systemen mit Hilfe von gentechnisch veränderten Mikroorganismen hergestellt werden, sind nicht zu kennzeichnen. Voraussetzung ist, dass der jeweilige Zusatzstoff aufgereinigt wird und keine Mikroorganismen enthält.

Erhalten die verwendeten Mikroorganismen Nährstoffe (Substrate) aus gentechnisch veränderten Pflanzen, bleibt der Zusatzstoff ohne Kennzeichnung.