Herstellung optimiert

Produktion von Omega-3-Fettsäuren in Pflanzen wird immer effektiver

13.04.2015 | von Redaktion Pflanzenforschung.de

Leindotter (Camelina sativa) produziert bereits eine Vorstufe der Omega-3-Fettsäuren EPA und DHA in seinem Samen und eignet sich daher besonders gut als Produktionsstätte. (Bildquelle: © Fornax / wikimedia.org ; CC BY-SA 3.0)
Leindotter (Camelina sativa) produziert bereits eine Vorstufe der Omega-3-Fettsäuren EPA und DHA in seinem Samen und eignet sich daher besonders gut als Produktionsstätte. (Bildquelle: © Fornax / wikimedia.org ; CC BY-SA 3.0)

Die Zeit drängt: Mit steigenden Bevölkerungszahlen geraten vielen Fischbestände in unseren Ozeanen massiv unter Druck. Wissenschaftler arbeiten daher daran, essentielle Omega-3-Fettsäuren von Pflanzen produzieren zu lassen. Ihre Erfolge könnten die Fischerei bald entlasten.

Die mehrfach ungesättigten Omega-3-Fettsäuren Eicosapentaensäure (EPA) und Docosahexaensäure (DHA) sind essentiell für die menschliche Gesundheit, denn sie beugen kardiovaskuläre Erkrankungen und deren Vorstufen wie das metabolische Syndrom oder Übergewicht vor. Auch bei der gesunden, neuronalen Entwicklung spielen diese Fettsäuren eine wichtige Rolle. Das Problem dabei: Der menschliche Körper kann nur verschwindend kleine Mengen an EPA selbst herstellen und diese dann in DHA umwandeln.

Für eine ausreichende Versorgung mit diesen wichtigen Fettsäuren ist der Mensch auf Fremdquellen angewiesen. Die Hauptquelle der Omega-3-Fettsäuren EPA und DHA ist Fisch. Ölige Fische wie Makrelen und Lachs reichern EPA und DHA in ihrem Fleisch an, weißfleischiger Fische wie Kabeljau in der Leber. Diese Fische nehmen die wertvollen Öle über kleinere Fische auf, die sie fressen. Am Anfang der Nahrungskette stehen Algen, Kieselalgen und andere Photosynthese betreibende Meeresorganismen. Sie sind die einzigen Organismen, die erhebliche Mengen an EPA und DHA selbst herstellen können.

Überfischung nimmt besorgniserregende Ausmaße an

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Lachs enthält große Mengen an Omega-3-Fettsäuren. Durch Omega-3-Fettsäuren produzierende Pflanzen könnte die Fischzucht entlastet werden.

Lachs enthält große Mengen an Omega-3-Fettsäuren. Durch Omega-3-Fettsäuren produzierende Pflanzen könnte die Fischzucht entlastet werden.

Bildquelle: © Heiko Stuckmann / pixelio.de

Die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) und die Deutsche Gesellschaft für Ernährung (DGE) empfehlen die tägliche Aufnahme von 250 mg EPA und/oder DHA. Zur Unterstützung einer gesunden Gehirnentwicklung des Fötus bzw. Neugeborenen rät die DGE Schwangeren und Stillenden die Aufnahme von 200 mg DHA pro Tag. So wichtig und richtig diese Empfehlungen sind, ohne schlechtes Gewissen lassen sie sich kaum noch umsetzen. Denn mit der wachsenden Weltbevölkerung wächst der Druck auf die Fischbestände in den Weltmeeren.

Einige Fischarten sind in ihrem Bestand bereits besorgniserregend reduziert worden und in ihrer Existenz bedroht. Auch Zuchtfische in Aquafarmen eignen sich nur bedingt als Alternativen. Sie erfordern oft einen großzügigen Einsatz von Antibiotika, um die Tiere gesund zu halten und belasten durch die hohe Fischkonzentration auf engstem Raum die Umwelt. Studien weisen auch auf die Gefährdung durch Ansteckung mit Krankheiten wildlebender Fischbestände in der Nähe von Fischfarmen hin. Und es gibt noch einen weiteren Grund, der bedacht werden muss: Auch die Zuchtfische werden, wenn es Raubfische sind, mit Fischmehl gefüttert. Dieses stammt auch aus der Verarbeitung von freilebenden Fischen und kann somit deren Bestände gefährden.

Leindotter: Optimaler Produzent für Omega-3-Fettsäuren

Wissenschaftler suchen nach Alternativen, um einerseits die Weltmeere zu entlasten und andererseits die Menschen mit ausreichend EPA und DHA zu versorgen. Dazu eignen sich analog dem Plankton in den Meeren Pflanzen. Der Leindotter (Camelina sativa) zum Beispiel besonders gut. Die unscheinbare Pflanze produziert bereits eine Vorstufe (Alpha-Linolensäure - ALA) der Omega-3-Fettsäuren EPA und DHA in ihrem Samen und ist daher sehr gut für die Herstellung der beiden Fettsäuren ausgerüstet.

Bereits im letzten Jahr berichtete Pflanzenforschung.de über Erfolge bei der Herstellung von EPA und DHA in Leindotter. Inzwischen arbeiteten die Wissenschaftler daran, die Biosynthese der Omega-3-Fettsäuren noch effektiver zu gestalten. Dazu puzzelten die Forscher eine Auswahl an Enzymen aus verschiedenen Organismen wie Phytoplankton, Mikroalgen und Eipilzen (Oomyceten) im Leindotter zu einem effektiven Stoffwechselweg zusammen. Das Ergebnis kann sich sehen lassen: Mit der neuen Enzym-Ausstattung produziert das einjährige Kraut eine größere Menge an Omega-3-Fettsäuren pro Gewichtseinheit als diese im, für diese Fettsäure wichtigen Quelle, dem Lachs, vorkommen. Rund ein Viertel (26,4 %) der Öle im Samen von Camelia besteht dann aus einer Mischung aus EPA und der verwandten Omega-3-Fettsäure ETA (Eicosatetraensäure). Ihr Anteil betrug 9,5 %. In Zukunft wollen die Forscher das Verfahren noch weiter optimieren, in der Hoffnung, dass sowohl Weltmeere als auch Weltbevölkerung bald wieder aufatmen können.

Damit die wichtigen Fettsäuren auch ohne Fisch den Weg auf unsere Teller finden, arbeiteten andere Forscher bereits daran, Lebensmittel mit EPA und DHA anzureichern. Deutsche Forscher konnten die Prozessschritte so verändern, dass die angereicherten Lebensmittel nicht nach Fisch schmecken. Damit haben sie beispielsweise Wurst angereichert, die von den Deutschen Umfragen zufolge lieber gegessen wird als Fisch.

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