Industrielle Biotechnologie

Süßstoffe, Vitamine, Aromen Geschmacksverstärker: Gentechnisch hergestellt

Eine Reihe von Zusatzstoffen werden heute mit Hilfe von gentechnisch veränderten Mikroorganismen gewonnen. Welche das im Einzelnen sind und in welchen Lebensmitteln sie verwendet werden, ist beim Einkauf nicht zu erkennen. Denn solche „gentechnisch hergestellten“ Zusatzstoffe fallen nicht unter die gesetzliche Kennzeichnungspflicht.

Zahlreiche Bakterien, Hefen oder Pilze können „von Natur aus“ nützliche Stoffe wie Vitamine, Aminosäuren, Enzyme oder Zitronensäure bilden. Schon vor fast hundert Jahren hat man begonnen, dafür geeignete Mikroorganismen in technischen Anlagen zu kultivieren. Doch erst mit den modernen gentechnischen Verfahren ist es möglich geworden, Bakterien, Hefen oder Pilze zweckmäßig zu optimieren und an die industriellen Produktionsbedingungen anzupassen. Dadurch sind bio- und gentechnische Verfahren billiger und effektiver geworden. In vielen Fällen haben sie die chemisch-synthetische Herstellung verdrängt.

Brötchen

Luftige Brötchen. Cystein (E 920) ist häufig in Backgrundstoffen für Brot, Brötchen und Backwaren enthalten.

Wurst

Wurst wird oft mit Hilfe von Ascorbinsäure E330 konserviert. Sie ist eine andere Bezeichnung für Vitamin C und kann mit gentechnisch veränderten Mikroorganismen hergestellt werden.

Tacos

Oft in Knabbergebäck: Geschmacksverstärker Glutamat (E 621) - möglicherweise mit Hilfe von Mikroorganismen hergestellt.

Steviablatt

Süßstoff aus der Stevia-Pflanze. Extrem süß, ohne Kalorien, rein pflanzlich - die perfekte Zucker-Alternative. Nur: „Von Natur aus“ liefern die Pflanzen zu wenig davon. Mit Hilfe der Synthetischen Biologie kann man den begehrten Stoff heute in Hefen herstellen.

Foto: Suljo, 123RF Großes Foto oben: Marcin Balcerzak, 123RF

Inzwischen haben sich die Möglichkeiten, begehrte, aber in der Natur knappe Lebensmittel-Zutaten biotechnisch herzustellen, deutlich erweitert. Mit den Konzepten der Synthetischen Biologie ist es möglich geworden, ganze Stoffwechselwege etwa aus einer Pflanzen in Mikroorganismen „einzubauen“. Diese können nun ähnlich wie in anderen Fermentationsprozessen die gewünschten Stoffe ohne Mengenbegrenzungen herstellen. Erste in Lebensmitteln verwendete Stoffe sind inzwischen auf dem Markt.

„Gentechnisch hergestellte“ Zusatzstoffe

Aminosäuren werden häufig mit Hilfe von gentechnisch veränderten Mikroorganismen gewonnen. Sie finden überwiegend als Futtermittelzusätze Verwendung, sind aber auch Bestandteil von Geschmacksverstärkern und anderen Zusatzstoffen.

  • So ist der Geschmacksverstärker Glutamat (E 621) in Fertigsuppen und Knabbergebäck enthalten.
  • Die Aminosäure Cystein (E 920) findet etwa bei der Herstellung von Brot, Brötchen und Backwaren Verwendung. Der Zusatzstoff verbessert die Knetfähigkeit der Teige und sorgt dafür, dass die luftige Struktur der Backwaren über längere Zeit erhalten bleibt. Klassisch wird Cystein aus Menschenhaar, Federn oder Schweineborsten gewonnen. Inzwischen gewinnt die Herstellung mit Hilfe von gentechnisch veränderten Mikroorganismen an Bedeutung.
  • Der Süßstoff Aspartam (E 951) besteht aus zwei Aminosäuren. Eine davon, Phenylalanin, kann mit gentechnisch veränderten Mikroorganismen gewonnen werden.
  • Weitere Beispiele für mit gv-Mikroorganismen herstellbare Zusatzstoffe sind die Konservierungsstoffe Nisin | E234, das Antioxidationsmittel Zitronensäure | E330 oder der Geschmacksverstärker Inosinsäure | E630.
  • Auch die Vitamine B2 und B12 werden heute überwiegend von gentechnisch veränderten Mikroorganismen produziert. Bei der Herstellung von Vitamin C kann ein Verfahrenschritt mit gv-Mikroorganismen durchgeführt werden. - Einige Vitamine finden als Zusatzstoffe in zahlreichen Lebensmitteln Verwendung: Als Konservierungsstoff Ascorbinsäure (E 330, Vitamin C), Farbstoff Riboflavin (E 101, Vitamin B2) oder Farbstoff Beta-Carotin (E 160a, Provitamin A).
  • Lebensmittel-Zutaten, die in nach Konzepten der Synthetischen Biologie „konstruierten“ Mikroorganismen hergestellt werden, sind etwa: der Süßstoff Stevia, Vanillearoma (Vanillin), das Nahrungsergänzungsmittel Resveratrol, das Grapefruit-Aroma Nootkaton oder Safran. Die meisten diese Produkte sind in Nordamerika auf dem Markt, einige auch in Europa. Weitere sind in der Entwicklung.

Diese Zusatzstoffe gelten als mit Hilfe von gentechnisch veränderten Organismen (GVO) hergestellt und fallen daher nicht unter die in der EU geltenden Gentechnik-Rechtsvorschriften. Sie brauchen weder besonders gekennzeichnet zu werden, noch ist eine auf das Herstellungsverfahren bezogene Zulassung erforderlich.

Biotechnische Herstellung: Vorteile für die Umwelt

Biotechnische Verfahren sind gegenüber der chemisch-synthetischen Herstellung in der Regel kostengünstiger, erzielen eine höhere Ausbeute und haben Vorteile für die Umwelt. So kommen sie ohne aggressive Chemikalien aus, benötigen meist weniger Energie und nutzen nachwachsende Rohstoffe.

Die Mikroorganismen „arbeiten“ in Edelstahltanks (Fermenter), in denen die Bedingungen optimal eingestellt werden können. Die jeweiligen Substanzen werden isoliert und aufgereinigt. Im fertigen Produkt dürfen keine Überreste der Produktionsorganismen enthalten sein.

Dieser Anwendungsbereich der Gentechnologie wird auch als „Weiße Gentechnik“ bezeichnet.