Ob für Bakterien oder den Menschen, Enzyme sind wahre "Schlüssel zum Leben". Sie werden heutzutage im großen Stil zur Nahrungsmittelherstellung eingesetzt.

Enzyme sind Eiweißmoleküle, die man in lebenden Organismen findet und die als Katalysatoren bei chemischen Reaktionen dienen. Sie beeinflussen den Ablauf einer chemischen Reaktion, ohne sich dabei selbst zu verändern. Sie sind für den Stoffwechsel jedes Lebewesens unerläßlich, können aber auch gezielt zur Aktivierung chemischer Reaktionen verwendet werden. Man bedient sich ihrer seit ewigen Zeiten, wenn auch unbewußt, wie aus der Rolle der Mikroorganismen in der Lebensmittel- und Alkoholherstellung zu ersehen ist. Ihre Wirksamkeit, Spezifizität und perfekte Anpassung an die Umwelt erklären ihre zunehmende Bedeutung bei der Lebensmittelherstellung und in zahlreichen anderen industriellen Anwendungen.

Die Enzyme sind mündig geworden

Durch neusten biotechnologischen Fortschritten konnte auch die Verwendung von Enzymen bei der Behandlung von Lebensmitteln vervollkommnet werden. Es wurden neue Möglichkeiten gefunden, mit deren Hilfe bisher unlösbare Probleme bewältigt werden können. Ungeahnte Perspektiven tun sich auf. Heute wird heute eine große Bandbreite gereinigter Enzyme verwendet. Ein spektakuläres Beispiel für der Bedeutung der modernen Enzymtechnologie: die Umwandlung von Stärke in Zucker. Früher mußte man die Stärke mit Säure kochen, ein energieintensiver Vorgang, bei dem überdies unerwünschte Nebenprodukte entstanden. Künftig wird die Anwendung von Enzymen einfacher werden, wodurch Energie gespart und die Umwelt weniger belastet wird.

Mitte der 50er Jahre hatte die Enzymtechnologie einen raschen Aufschwung zu verzeichnen. Durch die Entwicklung der Biochemie konnte man die großen Vielfalt der in den lebenden Zellen vorhandenen Enzyme besser erkennen und ihre Wirkungsmechanismen besser verstehen. So kann man z. B. ihre Effektivität steigern, indem man sie aus den Mikroorganismen extrahiert und isoliert. Die so gereinigten Enzyme verlieren ihre Eigenschaften nicht; ganz im Gegenteil, die "azellulären" Präparate sind um so wirksamer.

Babynahrung

Eine gute Nachricht für schwangere Frauen: die Ernährung von Frühgeburten steht an einem Wendepunkt. Bisher wurde der Nahrungsbedarf der Früchten von den traditionellen Präparaten nicht gänzlich gedeckt. Palmitinsäure ist die in der Muttermilch überwiegend vorhandene Fettsäure und liegt meist in einer Form vor, die eine gute Aufnahme durch das Baby ermöglicht. Die traditionellen Präparate hingegen enthielten eine Palmitinsäureform, die vom Baby nicht aufgenommen werden konnte und darüber hinaus Kalziumverluste bei der Knochenbildung hervorrief.

Jetzt kann die Alphalipase, ein durch genmodifizierte Aspergillus-Schimmelpilze produziertes Enzym, zur Herstellung der natürlichen Form der Palmitinsäure in den Milchpräparaten für Frühgeburten verwendet werden. Die Ergebnisse sind positiv.

Enzyme arbeiten für Ihre Nahrung

Das Lab, ein traditionell aus dem Magen junger Wiederkäuer gewonnenes Enzym, ist das klassische Mittel zur Milchgerinnung bei der Käseherstellung. Seit ca. 30 Jahren wurden mehrere Ersatzprodukte entwickelt, um mit dem Tempo der Käseherstellung Schritt zu halten und den Vegetariern eine Alternative anbieten zu können. Einige dieser Enzyme werden aus Pilzen gewonnen. Dank der modernen Biotechnologie führten neue Entwicklungen zur Herstellung von Kalbschymosin durch eine genmodifizierte Hefe. In Großbritannien gab die Vegetarian Society vor kurzem ihr Einverständnis zu dem mit Hefeenzymen hergestellten Käse.

Enzyme und moderne Technologie helfen, Verschwendung zu vermeiden. So kann z. B. die bei der Käseherstellung anfallende überschüssige Molke weiterverarbeitet werden. Die Lactase setzt den Lactosezucker der Molke in ein süßliches Gemisch aus Glucose und Galactose um. Dieses Produkt wird raffiniert und zu einem Sirup mit honigähnlichem Geschmack konzentriert, der in der industriellen Süßwarenherstellung zahlreiche Anwendungen findet. Enzyme werden ebenfalls zur Herstellung moderner Süßstoffe eingesetzt. Bei amerikanischen Süßstoffen z. B. wird verstärkt Weizenstärkesirup eingesetzt. Er hat einen hohen Fructosegehalt und konnte mittlerweile der Sucrose den Rang ablaufen.

Weitere Informationen finden Sie in der EUFIC-Broschüre zum Thema "Enzyme und Nahrungsmittel", die in Kürze erscheint.

Grün und wirksam

Es gibt jedoch noch viele andere Einsatzmöglichkeiten für Enzyme. In modernen Verfahren zur Lebensmittelherstellung bringen sie sowohl der Industrie als auch dem Verbraucher Vorteile. Aufgrund ihrer speziellen Eigenschaften können industrielle Prozesse mit ihnen strengerer überwacht und kontrolliert werden. Ihre Effektivität, die sich in einem geringeren Energieverbrauch und einem einfacheren Einsatz ausdrückt, kommt der Umwelt zugute. Enzyme können zur Behandlung biologischer Abfälle verwendet werden, die bei der Lebensmittelherstellung anfallen und sind dabei selbst biologisch abbaubar. Da sie von der Natur schnell wieder absorbiert werden, sind sie das typische Beispiel für die "grüne Technologie".

Genmodifikation: genau so viele Kontrollen wie bei Arzneimitteln

Keine traditionelle Ernte wurde vor der Vermarktung so vielen Tests unterzogen wie die Ernten und Nahrungsmittel, die mit Biotechnologien erzeugt wurden.

Bei der Übertragung von wissenschaftlichen Forschungsergebnissen auf die Industrie und die Landwirtschaft finden keine Veränderungen statt. Das Konzept des akzeptablen Risikos entsteht aus dem Wunsch, die Grenzen immer weiter zurückzudrängen. Dieser Begriff gilt ebenfalls für die Verwendung der Biotechnologie in der Landwirtschaft.

Das Interesse der landwirtschaftlichen Betriebe und der Lebensmittelindustrie an genmodifizierten Ernten ist auf das damit verbundene wirtschaftliche und ökologische Potential zurückzuführen. Zweifellos wird die Biotechnologie zukünftig bei der nachhaltigen Produktion und bei der Verarbeitung unserer Nahrungsmittel eine wichtige Rolle spielen. Die Tatsache, daß die Fachleute inzwischen anerkennen mußten, daß die Genmodifikation von Pflanzen ein wirtschaftliches und umweltfreundliches Mittel zur Lebensmittelherstellung ist, hindert jedoch die breite Öffentlichkeit nicht daran, sich Fragen zur Sicherheit zu stellen.

Die biotechnologische Industrie ist sich dieser ablehnenden Haltung bewußt. Daher fördert sie heute den Dialog mit den betreffenden Parteien, insbesondere zu folgenden Themen:

• Sind die Lebensmittel, die genmodifizierte Organismen enthalten, sicher? (siehe Food Today Nr. 2)
• Können sich die in Pflanzen eingebrachten Gene in die Umwelt verteilen? (siehe Food Today Nr. 3)

Sehr strenge Kontrollen

Eine Vielzahl derartiger Themen wurde von den Biotechnologie-Fachleuten behandelt. Der Zulassung eines Produkts geht eine lange Testphase voraus. Diese Tests bestehen aus:

• einer Beurteilung der Sicherheit der betreffenden Organismen,
• einer Analyse der "substantiellen Gleichwertigkeit" (hierbei vergleicht man die neuen Pflanzensorten und die daraus hergestellten Lebensmittel mit den entsprechenden natürlichen Produkten),
• Tests zur Beurteilung der Allergierisiken.

Für Bernard Guy-Grand, Professor für Ernährungswissenschaften am Hôtel-Dieu in Paris, "werden nur wenige Lebensmittel so vielen Kontrollen unterzogen... Das Zulassungsverfahren für genmodifizierte Ernten ist mit dem für Arzneimittel vergleichbar".

FOOD TODAY 04/1998