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 Wie Reize auf dem Weg ins Bewusstsein versickern
22.09.2017 | Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

nachricht Lebendiges Gewebe aus dem Drucker
22.09.2017 | Universitätsklinikum Freiburg

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: The pyrenoid is a carbon-fixing liquid droplet

Plants and algae use the enzyme Rubisco to fix carbon dioxide, removing it from the atmosphere and converting it into biomass. Algae have figured out a way to increase the efficiency of carbon fixation. They gather most of their Rubisco into a ball-shaped microcompartment called the pyrenoid, which they flood with a high local concentration of carbon dioxide. A team of scientists at Princeton University, the Carnegie Institution for Science, Stanford University and the Max Plank Institute of Biochemistry have unravelled the mysteries of how the pyrenoid is assembled. These insights can help to engineer crops that remove more carbon dioxide from the atmosphere while producing more food.

A warming planet

Im Focus: Hochpräzise Verschaltung in der Hirnrinde

Es ist noch immer weitgehend unbekannt, wie die komplexen neuronalen Netzwerke im Gehirn aufgebaut sind. Insbesondere in der Hirnrinde der Säugetiere, wo Sehen, Denken und Orientierung berechnet werden, sind die Regeln, nach denen die Nervenzellen miteinander verschaltet sind, nur unzureichend erforscht. Wissenschaftler um Moritz Helmstaedter vom Max-Planck-Institut für Hirnforschung in Frankfurt am Main und Helene Schmidt vom Bernstein-Zentrum der Humboldt-Universität in Berlin haben nun in dem Teil der Großhirnrinde, der für die räumliche Orientierung zuständig ist, ein überraschend präzises Verschaltungsmuster der Nervenzellen entdeckt.

Wie die Forscher in Nature berichten (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005), haben die...

Im Focus: Highly precise wiring in the Cerebral Cortex

Our brains house extremely complex neuronal circuits, whose detailed structures are still largely unknown. This is especially true for the so-called cerebral cortex of mammals, where among other things vision, thoughts or spatial orientation are being computed. Here the rules by which nerve cells are connected to each other are only partly understood. A team of scientists around Moritz Helmstaedter at the Frankfiurt Max Planck Institute for Brain Research and Helene Schmidt (Humboldt University in Berlin) have now discovered a surprisingly precise nerve cell connectivity pattern in the part of the cerebral cortex that is responsible for orienting the individual animal or human in space.

The researchers report online in Nature (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005) that synapses in...

Im Focus: Tiny lasers from a gallery of whispers

New technique promises tunable laser devices

Whispering gallery mode (WGM) resonators are used to make tiny micro-lasers, sensors, switches, routers and other devices. These tiny structures rely on a...

Im Focus: Wundermaterial Graphen: Gewölbt wie das Polster eines Chesterfield-Sofas

Graphen besitzt extreme Eigenschaften und ist vielseitig verwendbar. Mit einem Trick lassen sich sogar die Spins im Graphen kontrollieren. Dies gelang einem HZB-Team schon vor einiger Zeit: Die Physiker haben dafür eine Lage Graphen auf einem Nickelsubstrat aufgebracht und Goldatome dazwischen eingeschleust. Im Fachblatt 2D Materials zeigen sie nun, warum dies sich derartig stark auf die Spins auswirkt. Graphen kommt so auch als Material für künftige Informationstechnologien infrage, die auf der Verarbeitung von Spins als Informationseinheiten basieren.

Graphen ist wohl die exotischste Form von Kohlenstoff: Alle Atome sind untereinander nur in der Ebene verbunden und bilden ein Netz mit sechseckigen Maschen,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

11. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

22.09.2017 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz zum Biomining ab Sonntag in Freiberg

22.09.2017 | Veranstaltungen

Die Erde und ihre Bestandteile im Fokus

21.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

11. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

22.09.2017 | Veranstaltungsnachrichten

DFG bewilligt drei neue Forschergruppen und eine neue Klinische Forschergruppe

22.09.2017 | Förderungen Preise

Lebendiges Gewebe aus dem Drucker

22.09.2017 | Biowissenschaften Chemie