RaPEQ
PLANT BREEDING RESEARCH II


Rapssaat als einheimische Quelle von hochwertigem Protein für die menschliche Ernährung

Koordinator: Herr Prof. Dr. Bernd Weisshaar – (Institut)

Projektbeschreibung

Der globale Bedarf an Protein für die menschliche Ernährung wächst stetig an und wird auf Dauer aus tierischen Quellen allein nicht zu decken sein. Zudem gibt es aktuell vor allem in der westlichen Welt einen Trend hinsichtlich einer fleischreduzierten Ernährung und der Nutzung heimischer Quellen zur Erzeugung von Lebensmitteln. Raps als heimische Kulturpflanze wird vorrangig zur Gewinnung des sehr hochwertigen Speiseöls angebaut, enthält aber auch eine beträchtliche Menge an wertvollem Protein, das bislang nur als Futtermittel Verwendung findet. Im Jahr 2016 wurde daher ein Forschungsverbundprojekt begonnen, um Rapsprotein für die Humanernährung zu erschließen („Rapssaat als einheimische Quelle von hochwertigem Protein für die menschliche Ernährung: RaPEQ“).

Der wichtigste Erfolg der ersten RaPEQ-Phase ist die Identifizierung von Kaempferol-3-O-Sinapoyl-Sophorosid (K3OSS) als dominierende Fehlgeschmackskomponente in Rapsproteinfraktionen, die eine Geschmacksschwelle im unteren mikromolaren Bereich aufweist und vorrangig für den bitteren und adstringierenden Fehlgeschmack verantwortlich ist.

Die Identifizierung dieser Schlüsselsubstanz in Proteinextrakten bietet Ansätze zu ihrer Reduktion oder Eliminierung durch Optimierung der technologischen Extraktionsprozesse sowie mittels wissensbasierter, molekular ausgerichteter Züchtungsstrategien, aber auch durch gezielte Maskierung des Fehlgeschmacks in den Rapsproteinextrakten. Zudem soll der Proteingehalt der Rapssaat weiter erhöht werden und durch gezielte Variation der relativen Anteile der beiden Proteinklassen Napin und Cruciferin das Einsatzspektrum von Rapsproteinfraktionen für verschiedene Lebensmittelbereiche erweitert werden. Um die dargestellten Ansätze zu realisieren, werden in dieser zweiten Projektphase vom RaPEQ-Konsortium neue genomische Werkzeuge, moderne analytische Technologie, optimierte und neuartige Extraktionsmethoden sowie Ansätze der molekularen Sensorik anwendet und multidisziplinär miteinander verzahnt.

Im Ergebnis sollen letztlich Rapslinien bzw. -sorten mit reduziertem oder sogar eliminiertem Fehlgeschmack und Texturate aus Rapsprotein und -kuchen sowie weitere Rapsprotein-Formulierungen für die Humanernährung entwickelt werden. Dies stellt einen wichtigen Beitrag zu den Zielen der nationalen Forschungsstrategie Bioökonomie 2030 dar.


Rapeseed as a domestic protein source of excellent quality for human consumption

Coordinator: Herr Prof. Dr. Bernd Weisshaar – (Institut)

Project description

The global demand for protein for human consumption is growing steadily and will not be able to be met in the long term from animal sources alone. In addition, there is currently a trend, particularly in the western world, towards a meat-reduced diet and the use of domestic sources for food production. Rapeseed as a domestic crop is primarily cultivated for the production of very high-quality edible oil, but it also contains a considerable amount of valuable protein, which has so far only been used as animal feed. In 2016, a joint research project was therefore launched to develop rapeseed protein for human nutrition ("Rapeseed as a Domestic Protein Source of Excellent Quality for Human Consumption: RaPEQ").

The main achievement of the first RaPEQ phase is the identification of kaempferol-3-O-sinapoyl sophoroside (K3OSS) as the dominant off-flavor component in canola protein fractions, which has a taste threshold in the lower micromolar range and is primarily responsible for the bitter and astringent off-flavor.

The identification of this key substance in protein extracts offers approaches for its reduction or elimination by optimizing the technological extraction processes as well as by means of knowledge-based, molecular breeding strategies, but also by targeted masking of the off-taste in the canola protein extracts. In addition, the protein content of rapeseed is to be further increased and the range of applications of rapeseed protein fractions for various food areas is to be expanded by specifically varying the relative proportions of the two protein classes napin and cruciferin. In order to realize the approaches described above, the RaPEQ consortium will apply new genomic tools, modern analytical technology, optimized and novel extraction methods as well as approaches of molecular sensor technology in this second phase of the project and interlink them in a multidisciplinary way.

As a result, rapeseed lines or varieties with reduced or even eliminated off-flavors and textures from rapeseed protein and cake as well as other rapeseed protein formulations for human nutrition will be developed. This represents an important contribution to the goals of the national research strategy Bioeconomy 2030.

Projektpartner

Herr Prof. Dr. Bernd Weisshaar

Universität Bielefeld


Centrum für Biotechnologie

Universitätsstrasse 27

33615 Bielefeld


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E-Mail-Kontakt
Herr Dr. Benjamin Wittkop

Justus-Liebig-Universität Gießen


Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung I

Bismarckstr. 24

35390 Gießen


E-Mail-Kontakt
Herr Dr. Christian Möllers

Georg-August-Universität Göttingen


Department für Nutzpflanzenwissenschaften

Von-Siebold-Straße 8

37075 Göttingen


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E-Mail-Kontakt
Herr Prof. Dr. Thomas Hofmann

Technische Universität München


Lehrstuhl für Lebensmittelchemie und molekulare Sensorik

Lise-Meitner-Straße 34

85354 Freising


E-Mail-Kontakt
Herr Dr. Ralf-Peter Tressel

PPM Pilot Pflanzenöltechnologie Magdeburg e.V.


Berliner Chaussee 66

39114 Magdeburg


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E-Mail-Kontakt
Herr Dr. Nino Terjung


DIL - Deutsches Institut für Lebensmitteltechnik e.V.

Prof.-von-Klitzing-Str. 7 D

49610 Quakenbrück


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Herr Dr. Frank Wolter

NPZ Innovation GmbH


Hohenlieth-Hof

24363 Holtsee


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