Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Functional Food mit "freundlichen Bakterien"

12.10.2004


TU-Wissenschaftler fanden einen schonenden Weg, Milchsäurebakterien möglichst unbeschadet durch den Verdauungstrakt bis in den Darm zu schleusen, damit sie dort die ihnen zugeschriebene gesundheitsfördernde Wirkung entfalten können


Erfrischungsgetränke mit den Vitaminen A, C und E oder Margarine mit pflanzlichen Sterinen sind Beispiele für neuartige Lebensmittelprodukte, die in den letzten Jahren immer häufiger angeboten werden. Sie werden oft unter dem Modebegriff "Functional Food" zusammengefasst. Allen gemeinsam ist die Idee, Lebensmittel gewissermaßen mit einem Zusatznutzen auszustatten. Durch die Zugabe bestimmter Nährstoffe oder Zutaten sollen Lebensmittel beim Verzehr eine besondere gesundheitsfördernde Wirkung bekommen. Zu Functional Food gehören auch die so genannten probiotischen Lebensmittel, wie zum Beispiel fermentierte Milchprodukte oder manche Salamisorten, die lebende Mikroorganismen enthalten. Meistens handelt es sich dabei um Milchsäurebakterien, die mit der Nahrung in aktiver Form aufgenommen werden und die im Verdauungstrakt positive Gesundheitswirkungen erzielen sollen.

Die Verbesserung der probiotischen Eigenschaften solcher Lebensmittel war das Ziel des von der EU-Kommission finanzierten Forschungsprojekts PROTECH. Wissenschaftler aus Universitäten und Forschungseinrichtungen der Lebensmittelindustrie in acht europäischen Ländern arbeiteten gemeinsam daran, den Einfluss von Herstellung, Verarbeitung und Lagerung probiotischer Lebensmittel auf die probiotische Wirkung im Verdauungstrakt und auf die Stabilität der probiotischen Eigenschaften zu erforschen. In mehreren Teilprojekten wurden Stämme geeigneter Milchsäurebakterien ausgewählt und auf ihre Eignung für die Fermentation, Trocknung und die Verwendung in Lebensmitteln untersucht. Zusätzlich wurde geprüft, wie eine Inaktivierung der Mikroorganismen bei der Verarbeitung und während der späteren Passage durch den extrem sauren Magen möglichst vermieden werden kann, damit die Bakterien wie gewünscht ihre probiotische Wirkung im Darm entfalten.


Die Herstellung von probiotischen Lebensmittelprodukten könnte vereinfacht werden, wenn die dafür benötigten probiotischen Bakterien als Trockenzubereitung in Pulverform mit definierten hohen Zelldichten zur Verfügung stehen. Am Institut für Lebensmitteltechnologie und Lebensmittelchemie der TU Berlin untersuchten deshalb Prof. Dietrich Knorr und sein Mitarbeiter Edwin Ananta in einem der Teilprojekte, wie mit dem preiswerten und schnellen Verfahren der Sprühtrocknung Kulturen von probiotischen Milchsäurebakterien möglichst schonend getrocknet werden können. Beim Sprühtrocknen werden flüssige Produkte am oberen Ende eines Trockenturms in feine Tröpfchen zerstäubt, die während ihres freien Falls durch einen Heißluftstrom im Turm getrocknet werden. Da die Bakterienzellen relativ hitzeempfindlich sind, versuchten die TU-Wissenschaftler, die prozesstechnischen Parameter des Verfahrens so zu variieren, dass dabei möglichst viele Bakterienzellen überlebten, gleichzeitig aber ein gutes Trockenergebnis erzielt wurde. Als annehmbarer Kompromiss konnte eine Trockentemperatur von 80 °C ermittelt werden, die zu einer Restfeuchte von vier Prozent in der Pulverzubereitung führte.

Die Schädigung einzelner Bakterienzellen durch das Trockenverfahren konnte Edwin Ananta durch den Einsatz funktioneller Farbstoffe in einem Durchflusszytometer näher charakterisieren. Mit dieser Technik ist es möglich, den Ort und das Ausmaß von Schäden in den Zellen zu bestimmen. Höhere Temperaturen während der Trocknung führten zu stärkeren Schäden in der Zellmembran. Dies ist offenbar auch die Ursache für die beobachtete Inaktivierung der Bakterienzellen.

In weiteren Versuchsserien testeten die TU-Wissenschaftler, wie durch Vorbehandlungen der Bakterienkulturen ihre Hitzestabilität beim Trockenprozess gesteigert werden kann. Ein vielversprechender Ansatz bestand darin, die Bakterienzellen vor dem Trocknen einem Umweltstress durch hohen hydrostatischen Druck auszusetzen. Dadurch wird in den Zellen die Synthese so genannter Schockproteine ausgelöst, die an der Reparatur von Zellschäden beteiligt sind. Eine Vorbehandlung der Bakterienzellen bei 37 °C mit einem Druck von 100 MPa (das entspricht etwa 1000 Atmosphären) führte anschließend zu einer höheren Überlebensrate bei 60 °C. Eine Untersuchung angefärbter Bakterienzellen im Durchflusszytometer bestätigte, dass bei den druckvorbehandelten Zellen weniger Membranschäden auftreten und dadurch ein vorübergehender Hitzeschutz einsetzt. Der druckinduzierte Schutzeffekt wird offenbar durch die Synthese eines bakteriellen Schockproteins erreicht.

· Functional Food: "funktionelle" Lebensmittel, die durch Zugabe bestimmter Nährstoffe so verändert wurden, dass sie einen besonderen zusätzlichen Nutzen für die Gesundheit haben sollen (z.B. probiotisches Joghurt, Brot mit Omega-3-Fettsäuren)

· Probiotika: Lebensmittel mit lebenden Mikroorganismen (z. B. Milchsäurebakterien in Joghurt oder Kefir), denen positive Auswirkungen auf die Darmflora und die Gesundheit zugeschrieben werden

· Präbiotika: Lebensmittel, denen Ballaststoffe wie bestimmte Fruchtzucker zugesetzt wurden, die das Bakterienwachstum im Darm gezielt fördern und damit die Verdauung unterstützen sollen

Weitere Informationen erteilen Ihnen gern: Prof. Dr. Dietrich Knorr und Dipl.-Ing. Edwin Ananta, Fakultät III Prozesswissenschaften, Institut für Lebensmitteltechnologie und Lebensmittelchemie, Fachgebiet Lebensmittelbiotechnologie und -prozesstechnik, Königin-Luise-Straße 22, 14195 Berlin, Tel.: 030/314-71250, Fax: 030/832 7663, E-Mail edwin.ananta@tu-berlin.de

Ramona Ehret | idw
Weitere Informationen:
http://www.tu-berlin.de

Weitere Berichte zu: Bakterienzellen Bakterium Food Milchsäurebakterien

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Designerviren stacheln Immunabwehr gegen Krebszellen an
26.05.2017 | Universität Basel

nachricht Wachstumsmechanismus der Pilze entschlüsselt
26.05.2017 | Karlsruher Institut für Technologie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Lässt sich mit Boten-RNA das Immunsystem gegen Staphylococcus aureus scharf schalten?

Staphylococcus aureus ist aufgrund häufiger Resistenzen gegenüber vielen Antibiotika ein gefürchteter Erreger (MRSA) insbesondere bei Krankenhaus-Infektionen. Forscher des Paul-Ehrlich-Instituts haben immunologische Prozesse identifiziert, die eine erfolgreiche körpereigene, gegen den Erreger gerichtete Abwehr verhindern. Die Forscher konnten zeigen, dass sich durch Übertragung von Protein oder Boten-RNA (mRNA, messenger RNA) des Erregers auf Immunzellen die Immunantwort in Richtung einer aktiven Erregerabwehr verschieben lässt. Dies könnte für die Entwicklung eines wirksamen Impfstoffs bedeutsam sein. Darüber berichtet PLOS Pathogens in seiner Online-Ausgabe vom 25.05.2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) ist ein Bakterium, das bei weit über der Hälfte der Erwachsenen Haut und Schleimhäute besiedelt und dabei normalerweise keine...

Im Focus: Can the immune system be boosted against Staphylococcus aureus by delivery of messenger RNA?

Staphylococcus aureus is a feared pathogen (MRSA, multi-resistant S. aureus) due to frequent resistances against many antibiotics, especially in hospital infections. Researchers at the Paul-Ehrlich-Institut have identified immunological processes that prevent a successful immune response directed against the pathogenic agent. The delivery of bacterial proteins with RNA adjuvant or messenger RNA (mRNA) into immune cells allows the re-direction of the immune response towards an active defense against S. aureus. This could be of significant importance for the development of an effective vaccine. PLOS Pathogens has published these research results online on 25 May 2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) is a bacterium that colonizes by far more than half of the skin and the mucosa of adults, usually without causing infections....

Im Focus: Orientierungslauf im Mikrokosmos

Physiker der Universität Würzburg können auf Knopfdruck einzelne Lichtteilchen erzeugen, die einander ähneln wie ein Ei dem anderen. Zwei neue Studien zeigen nun, welches Potenzial diese Methode hat.

Der Quantencomputer beflügelt seit Jahrzehnten die Phantasie der Wissenschaftler: Er beruht auf grundlegend anderen Phänomenen als ein herkömmlicher Rechner....

Im Focus: A quantum walk of photons

Physicists from the University of Würzburg are capable of generating identical looking single light particles at the push of a button. Two new studies now demonstrate the potential this method holds.

The quantum computer has fuelled the imagination of scientists for decades: It is based on fundamentally different phenomena than a conventional computer....

Im Focus: Tumult im trägen Elektronen-Dasein

Ein internationales Team von Physikern hat erstmals das Streuverhalten von Elektronen in einem nichtleitenden Material direkt beobachtet. Ihre Erkenntnisse könnten der Strahlungsmedizin zu Gute kommen.

Elektronen in nichtleitenden Materialien könnte man Trägheit nachsagen. In der Regel bleiben sie an ihren Plätzen, tief im Inneren eines solchen Atomverbunds....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Meeresschutz im Fokus: Das IASS auf der UN-Ozean-Konferenz in New York vom 5.-9. Juni

24.05.2017 | Veranstaltungen

Diabetes Kongress in Hamburg beginnt heute: Rund 6000 Teilnehmer werden erwartet

24.05.2017 | Veranstaltungen

Wissensbuffet: „All you can eat – and learn”

24.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

DFG fördert 15 neue Sonderforschungsbereiche (SFB)

26.05.2017 | Förderungen Preise

Lässt sich mit Boten-RNA das Immunsystem gegen Staphylococcus aureus scharf schalten?

26.05.2017 | Biowissenschaften Chemie

Unglaublich formbar: Lesen lernen krempelt Gehirn selbst bei Erwachsenen tiefgreifend um

26.05.2017 | Gesellschaftswissenschaften