Mischung aus Insekten-, Pflanzen- und kultivierten Proteinen für gesündere, umweltfreundlichere und schmackhaftere Lebensmittel
"Hybride Lebensmittel könnten uns einen köstlichen Geschmack und eine köstliche Textur bieten, ohne unser Budget oder den Planeten zu zerstören"
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Die Verringerung der industriellen Tierhaltung kann dazu beitragen, unseren CO2-Fußabdruck zu verkleinern und die Gesundheit zu fördern - aber dazu brauchen wir nahrhafte Fleischalternativen, die auch schmackhaft und erschwinglich sind.
Dies geht aus einem neuen Artikel in Frontiers in Science hervor, in dem Forscher aufzeigen, wie hybride Lebensmittel, die Proteine aus verschiedenen Quellen kombinieren, Teil der Lösung sein könnten.
Durch die Kombination verschiedener Proteine aus Pflanzen, Pilzen, Insekten, mikrobieller Fermentation und kultiviertem Fleisch könnten wir schmackhafte, nahrhafte und nachhaltige Alternativen zu tierischen Produkten schaffen, so die Forscher.
Hybride könnten nicht nur Umweltprobleme lösen, sondern auch dazu beitragen, die gesundheitlichen und ethischen Auswirkungen der Tierhaltung wie Tierschutz, Zoonosen und Antibiotikaresistenz zu bewältigen.
"Hybride Lebensmittel könnten uns einen köstlichen Geschmack und eine köstliche Textur bieten, ohne unser Budget oder den Planeten zu zerstören", sagte der Erstautor Prof. David L. Kaplan von der Tufts University in den USA. "Die Verwendung von Proteinalternativen muss nicht unbedingt mit finanziellen, geschmacklichen oder ernährungsphysiologischen Kosten verbunden sein.
Indem man beispielsweise die faserige Textur von Myzel, die sensorischen und ernährungsphysiologischen Qualitäten von kultiviertem Fleisch, den Nährwert und die Nachhaltigkeit von Insekten, die Proteine, Pigmente, Enzyme und Aromen aus der mikrobiellen Fermentation sowie den Reichtum und die geringen Kosten von Pflanzen nutzt, könnten Hybride das Beste aus jeder Proteinquelle kombinieren, so die Autoren.
Um dies zu verwirklichen, fordern die Forscher jedoch eine Überprüfung durch die Behörden und eine Zusammenarbeit von Wissenschaft und Industrie, um Hürden zu überwinden und die bestmöglichen Proteinkombinationen für unsere gesundheitlichen, sensorischen, ökologischen und finanziellen Bedürfnisse zu finden.
"Um erfolgreich zu sein, brauchen wir Forschung und Zusammenarbeit zwischen Wissenschaft, Industrie und Aufsichtsbehörden, um die Qualität zu verbessern, die Produktion zu skalieren und das Vertrauen der Verbraucher zu gewinnen", fügt Prof. Kaplan hinzu.
Mehr als die Summe ihrer Teile
Die Forscher untersuchten verschiedene Proteinquellen: Pflanzen (z. B. Sojaprodukte wie Tofu), Insekten (die zu Mehl verarbeitet und in Lebensmitteln verarbeitet werden), Produkte auf Mycelbasis (z. B. vegane kommerzielle Fleischanaloga), in Bioreaktoren gezüchtetes Fleisch und mikrobielle Fermentationsprodukte (z. B. Proteine, Pigmente, Enzyme und Aromastoffe).
Sie bewerteten die Stärken und Schwächen der einzelnen Proteinquellen und überlegten, wie die besten Eigenschaften jeder einzelnen Quelle genutzt werden könnten - sowohl mit als auch ohne tierisches Fleisch. So sind pflanzliche Proteine zwar billig und skalierbar, haben aber oft nicht den Geschmack und die Konsistenz von Fleisch. Gezüchtetes Fleisch ähnelt eher tierischem Fleisch, ist aber teuer und schwer zu skalieren. Myzel kann für eine natürliche Textur sorgen, während Insekten einen hohen Nährwert bei geringem ökologischen Fußabdruck bieten.
Die Forscher untersuchten verschiedene Kombinationen, um deren sensorische und ernährungsphysiologische Profile, Verbraucherakzeptanz, Erschwinglichkeit und Skalierbarkeit zu vergleichen.
Sie kamen zu dem Ergebnis, dass jede Proteinquelle zwar Nachteile hat, dass aber durch die Kombination dieser Quellen viele dieser Einschränkungen überwunden werden können. Kurzfristig scheinen Pflanzen-Myzel-Hybride am wirtschaftlichsten zu sein, da sie skalierbar und nahrhaft sind und bereits in kommerziellen Produkten verwendet werden. Längerfristig könnten pflanzliche Fleischhybride wünschenswerter werden, da selbst kleine Mengen kultivierter Zellen den Geschmack, die Textur und den Nährwert verbessern können, sobald die Produktionskosten sinken und die Kapazitäten erweitert werden.
Sie verweisen auch auf frühe Studien, in denen festgestellt wurde, dass erhebliche Fleischanteile in Burgern oder Würstchen durch pflanzliche Proteine ersetzt werden können, ohne dass die Verbraucherakzeptanz darunter leidet, und dass selbst kleine Zusätze von kultiviertem Fleisch oder Myzel den Geschmack, die Konsistenz und den Nährwert von Produkten auf pflanzlicher Basis verbessern können.
"Keine einzelne alternative Proteinquelle ist perfekt, aber Hybridprodukte geben uns die Möglichkeit, diese Hürden zu überwinden und Produkte zu schaffen, die mehr sind als die Summe ihrer Teile", sagte der Hauptautor Prof. David Julian McClements von der University of Massachusetts Amherst, USA.
Überwindung von Hürden
Neben den Vorteilen hat jede Proteinquelle auch ihre eigenen Grenzen, die es zu überwinden gilt, bevor die daraus resultierenden Hybride zu einer gängigen Fleischalternative werden können, so die Forscher.
Die Verarbeitung, die für die Züchtung von Fleisch oder die Kombination von Proteinen erforderlich ist, bringt hohe Kosten und Schwierigkeiten bei der Ausweitung der Produktion mit sich. Einige Proteinquellen bedürfen einer konsequenteren, weniger fragmentierten Regulierung, und andere, wie Insektenproteine, stoßen bei den Verbrauchern auf große Skepsis. Viele essbare Insekten sind sehr nahrhaft und in der Aufzucht umweltfreundlicher als Tiere, und mehr als zwei Milliarden Menschen weltweit essen bereits regelmäßig Insekten - aber die Verbraucher in den Industrieländern sind oft weniger bereit, dies zu tun.
Ein weiteres Problem besteht darin, dass viele der derzeitigen pflanzlichen Fleischalternativen zahlreiche Zutaten und eine umfangreiche Verarbeitung erfordern und daher als ultra-verarbeitete Lebensmittel (UPF) eingestuft werden, die von den Verbrauchern als ungesund angesehen werden können. Beobachtungsstudien zeigen Korrelationen zwischen einem hohen UPF-Konsum und negativen gesundheitlichen Auswirkungen, obwohl ein kausaler Zusammenhang nicht nachgewiesen wurde. Die Autoren stellen jedoch fest, dass Hybride - die die natürlichen Vorteile jeder Quelle nutzen - dazu beitragen könnten, unsere Abhängigkeit von Zusatzstoffen und starker Verarbeitung zu verringern.
Die Forscher arbeiten daher daran, sicherzustellen, dass diese Produkte sowohl gesund als auch für die Verbraucher akzeptabel sind. Künftige Forschungsarbeiten sollten sich ihrer Meinung nach auf die Optimierung von Proteinquellen, die Entwicklung skalierbarer Produktionsmethoden, die Durchführung von Umwelt- und Wirtschaftsanalysen und den Einsatz von KI zur Ermittlung neuer Hybridkombinationen und Verarbeitungsmethoden konzentrieren.
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