Fermentierte Lebensmittel in der Humanernährung

Zubereitungsmethoden, wie das Keimen oder auch die Fermentation von Lebensmitteln, können sich sowohl ernährungsphysiologisch als auch technologisch vorteilhaft auswirken. Der Fermentationsprozess hat bereits sehr lange Tradition, erfreut sich in bestimmten Kulturen heutzutage großer Beliebtheit bzw. wird in den industrialisierten Ländern biotechnologisch durchgeführt.

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Den meisten ist die Sauerkraut- oder Sauerteiggärung mit den damit zusammenhängenden Milchsäurebakterien ein Begriff; zwei klassische Methoden der Fermentation. Allerdings unterliegt, wer hätte es gedacht, ein Drittel unserer Nahrungsmittel der Erzeugung mittels Fermentation (Berghofer et Zunabovic, 2016). Was sich hinter dem mikrobiellen Prozess und den daraus resultierenden Vorteilen auf Lebensmittel und Gesundheit verbirgt, beleuchten wir im Folgenden.

Fermentierte Lebensmittel: Bedeutung

Der Begriff der Fermentation oder des Fermentierens geht auf den französischen Biochemiker Louis Pasteur zurück, welcher die Gärung von organischem Material (Lebensmittel) zu Säure, Gase oder Alkohol beschreibt. Dabei handelt es sich um einen natürlichen Vorgang, der unter sauerstoffarmen Bedingungen abläuft. Voraussetzung ist die Anwesenheit von Mikroorganismen, beispielsweise den Milchsäurebakterien, welche den Kohlenhydratanteil des Nahrungsmittels zu niedermolekularen Anteilen verarbeiten (Farnworth, 2008).

Bei diesem Prozess entstehen technologische sowie für den Verbraucher ernährungsphysiologische Vorteile, weshalb man die Fermentation in der Biotechnologie und Lebensmittelindustrie gezielt einsetzt. Mit der traditionellen Bier- und Weinherstellung fing es an; Gemüse, Getreide, Hülsenfrüchte wurden nach und nach fermentiert und der Zusatz von ausgewählten Mikroorganismen zu Milch revolutionierte die Milch- bzw. Käseindustrie. Heutzutage werden probiotische Kulturen, d.h. für unser Darmmilieu nutzvolle Mikroorganismen, bestimmten Lebensmittel beigesetzt, womit wir die Mikroflora des Dickdarms positiv beeinflussen können.

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Der Fermentationsprozess

Ganz allgemein gesprochen handelt es sich beim Prozess der Fermentation (fermentum, lat. „Gärung“) um einen biochemischen Akt, der mit Hilfe von Kleinstorganismen abläuft. Das können Bakterien, Schimmelpilze oder Hefen sein. Sie transformieren durch stoffwechseleigene Enzyme in sauerstoffarmer Umgebung organische Stoffe aus pflanzlicher oder tierischer Herkunft zu Stoffwechselintermediaten, worunter beispielsweise Zucker, Milchsäure und Kohlendioxid fallen. Die Anwesenheit dieser Säure senkt den pH-Wert des umgebenden Milieus und unterdrückt wiederum das Wachstum unerwünschter Bakterien oder Pilze; deshalb findet die Fermentation schon seit Jahrhunderten als Konservierungsmethode Einsatz (Sabersky, 2017).

Ursprünglich wurde die Fermentation als ein komplett anaerob ablaufender Vorgang definiert, d.h. ohne jegliche Zufuhr von Sauerstoff. Heutzutage werden allerdings auch manche Fermentationsvorgänge unter Einwirkung von Sauerstoff (aerob) durchgeführt, beispielsweise die Essigherstellung.

Probiotika

Milchsäurebakterien (Lactobazillen) zählen zu den sogenannten Probiotika, ein Begriff, der aus dem Griechischen stammt und so viel wie „für das Leben“ bedeutet. Dabei handelt es sich um Mikroorganismen, die bestimmten Lebensmitteln zugesetzt, somit oral konsumiert werden und das intestinale Bakterienmilieu positiv beeinflussen (Farnworth, 2008).

Kultureller Einsatz

Die Fermentation erlangte bereits sehr frühzeitig Einzug in die Zubereitungsmethoden der Gesellschaft und ist nach der Trocknung von Lebensmitteln die älteste Konservierungsstrategie. Die Bevölkerung erkannte rasch, dass man Nahrungsmittel dadurch nicht nur haltbar machen kann, sondern gleichermaßen sensorisch vorteilhafte Veränderungen erzielt werden; zugleich stellten sie einen ernährungsphysiologischen, gesundheitlichen Wert fest, weshalb sich die Fermentation verbreitete und in manchen Kulturen immer noch erfolgreich Einsatz findet (Farnworth, 2008). Zu Zeiten Pasteurs im 19. Jahrhundert wurde das Wissen über diesen „Gärungsprozess“ erweitert und verbreitet, weshalb die Fermentation heute nicht nur im Lebens- und Genussmittelsektor, sondern ebenso biotechnologisch von der Pharmaindustrie oder bei der Biogasherstellung verwendet wird.

Ein bekanntes Beispiel für den kulturellen Einsatz von fermentierten Lebensmitteln ist der südostasiatische Raum; Indien gilt als Ursprungsland der Fermentation, wo auch heute noch traditionelle Gerichte, wie beispielsweise Idli, ein aus Bohnen und Reis fermentiertes Küchlein, verzehrt wird (Durgadevi et Shetty, 2012). Aber auch in Korea werden Gerichte aus fermentierten Lebensmitteln oder Zutaten und deren gesundheitlich profitablen Effekte, d.h. verdauungsfördernd und antikanzerogen, geschätzt (Shin et Jeong, 2015). China erfreut sich seit jeher an gleichermaßen „vergorenen“ Speisen, z.B. aus Soja oder auch aus Gemüse hergestellt (Chen et al., 2016). Aber auch afrikanische Bevölkerungsgruppen profitieren von Fermentiertem, nicht nur aus gesundheitsfördernder Betrachtungsweise. Kulturell und sozioökonomisch nehmen fermentierte Lebensmittel und Getränke in Namibia einen beachtlichen Stellenwert ein (Misihairabgwi et Cheikhyoussef, 2017).

Fermentierte Lebensmittel: Vorteile

Konservierungsmethode

Ökonomisch betrachtet spielt die Haltbarmachung von Lebensmitteln eine enorm große Rolle. Dies geschieht in der Regel durch Schockgefrieren, Trocknen oder durch die Zugabe von Zucker, Salz bzw. Säure. Anhand dieser Methoden wird den Mikroorganismen, welche zur Fäulnis der Lebensmittel beitragen, der Nährboden entzogen.

Bei der Fermentation produzieren die dabei anwesenden Mikroorganismen aus dem organischen Material bestimmte Stoffwechselprodukte, d.h. Säuren, Gase oder Alkohol, welche den unerwünschten Kleinstlebewesen einen ungünstigen Nährboden schaffen. Somit wird die negative Eigenschaft von Mikroorganismen, die Lebensmittel verderblich zu machen, in einen für den Menschen nützlichen Aspekt umfunktioniert und zielgerichtet, d.h. anhand von ausgewählten Bakterienstämmen, eingesetzt (Berghofer et Zunabovic, 2016).

Milchsäurevergorene Lebensmittel gehen im Herstellungsprozess mit keinen nennenswerten Nährstoffverlusten einher und benötigen im Vergleich zu anderen Konservierungsmethoden (Einfrieren, Erhitzen, Bestrahlen) keinerlei Energieaufwand. Zudem erhöhen wir dadurch die Bekömmlichkeit und erzielen gesundheitlich wertvolle Effekte.

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Gesundheitlicher Nutzen

Fermentierte Lebensmittel, welche mit probiotischen Milchsäurebakterien verarbeitet wurden, leisten einen wertvollen Beitrag zu unserem Verdauungsgeschehen. Die Mikroflora, d.h. die Bakterienkulturen unseres Dickdarms, besteht neben den primären Bacteroides-Stämmen, E.Coli und Bifidobakterien aus Lactobazillen, sprich Milchsäurebakterien (Jandhyala et al., 2015). Verzehren wir regelmäßig Produkte mit den darin enthaltenen Kleinstlebewesen, können diese unseren mikrobiotischen Stamm nützlich unterstützen; beispielsweise stärken Lactobazillen eine intakte Darmbarriere, was mit dem verringerten Eindringen unerwünschter Bakterien in unser Blutsystem einhergeht. Dadurch kann gastrointestinalen sowie entzündlichen Erkrankungen entgegengewirkt werden (Hemarajata et Versalovic, 2013). Allerdings helfen nicht alle auf dem Markt erhältlichen probiotischen Lebensmittel allen Konsumenten. Zum einen muss das Produkt regelmäßig über mind. mehrere Tage hinweg verzehrt werden, um überhaupt einen Effekt zu erkennen. Andererseits ist unsere bakterielle Darmbesiedlung ein individuelles Unikat, weshalb nicht jede Person gleichermaßen von diesen Produkten profitiert (Donner, 2007).

Durch die Anwesenheit einer gesunden Mikroflora wird die Bildung kanzerogener Substanzen im Darm verringert; durch die Säurebildung der Bakterien kommt es zu einer Absenkung des pH-Wertes im Colon, was die Umwandlung von primärer in die krebserregende sekundäre Gallensäure unterdrückt (Jacob et al., 2013). Ebenso haben unerwünschte Mikroorganismen keine Chance mehr, sich zu vermehren (Dittrich et Becker, 1999). So gibt es Hinweise darauf, dass der regelmäßige Konsum fermentierter Lebensmittel oder Probiotika das Risiko für Dickdarmkrebs verzögern bzw. unterbinden kann (Wollowski et al., 2001).

Ernährungsphysiologische Relevanz

Eine Verbesserung der Verdaulichkeit sowie der Bioverfügbarkeit von Nährstoffen aus den Lebensmitteln kann auf den enzymatischen Aufschluss schwer verdaulicher Stoffe durch die Mikroorganismen zurückgeführt werden (Englert et Siebert, 2016). Die Bakterienstämme sind überdies dazu in der Lage, für den Wirt Mensch ernährungsphysiologisch relevante Substanzen, wie Aminosäuren und Vitamine, zu synthetisieren. Gleichzeitig können sie für uns wertmindernde Stoffe, wie z.B. Mykotoxine in Getreide oder Enzyminhibitoren in Hülsenfrüchten abbauen (Krämer et Prange, 2017). Sie sind dazu in der Lage, eine Reihe an B-Vitaminen, wie Riboflavin, Folsäure oder auch Vitamin B12 zu produzieren (Thakur et al., 2016; LeBlanc et al., 2011). So können fermentierte Lebensmittel einen geringfügigen Beitrag unserer Vitaminversorgung leisten; allerdings können wir durch den alleinigen Verzehr von Fermentiertem nicht unseren Vitamin B12-Bedarf bei einer rein pflanzlichen Kost decken.

Genussfaktor

Im Vergleich zu anderen Konservierungsmethoden entstehen beim fermentativen Prozess sensorisch erwünschte Stoffe, d.h. wir können durch ein Aufwerten des Aromas den Genussfaktor der Speisen erhöhen. Aber auch die Konsistenz der Lebensmittel kann für den Verbraucher positiv verändert werden; ein gutes Beispiel ist Weißkohl, der zum weniger kauintensiven sowie aromatischen Sauerkraut fermentiert wird (Sabersky, 2017).

Fermentierte Lebensmittel: Beispiele

Sauergemüse ist ein bekanntes Exemplar unter den fermentierten Lebensmitteln, bei denen die Milchsäuregärung durch den pH-Abfall (<4) aus dem frischen Gemüse ein länger haltbares Produkt macht. Beim Sauerkraut werden z.B. die sensorischen Eigenschaften, Textur sowie Verdaulichkeit verändert bzw. verbessert. Die Zugabe von Salz zu dem Gemüse entzieht einerseits unerwünschten Mikroorganismen den Nährboden, während die Milchsäurebakterien das salzige Milieu tolerieren. Andererseits werden leicht vergärbare Kohlenhydrate durch das hygroskopische Salz aus der Zelle befördert; zwei Faktoren, welche die Konservierung fördern.

Auch Brot wird mit Hilfe von Kleinstlebewesen, den Hefen, hergestellt, indem sie die Lockerung des Teiges generieren. Sie produzieren im Teigreifungs- bzw. Gärungsprozess das Gas Kohlendioxid, was den Teig „gehen“ lässt. Beim Sauerteig werden neben der verbesserten Backeigenschaft erwünschte Aromastoffe gebildet, die Verdaulichkeit verbessert sowie durch die Absenkung des pH-Wertes das Wachstum unerwünschter Organismen gehemmt.

Der asiatische Raum verwendet bevorzugt die Sojabohne als Hülsenfrucht, um daraus fermentierte Produkte herzustellen. Tempeh, Miso, Tofu, Sufu oder Natto sind bekannte Vertreter der Sojaprodukte.

Aber auch Getränke und Genussmittel wie Tee, Kaffee, Kakao oder Alkohol gehen auf einen fermentativen Prozess zurück.

Fermentierte Lebensmittel in der Ernährung

Fermentierte Lebensmittel finden seit jeher Einzug in die Küche und pflegen in ausgewählten Ländern auch kulturelle Tradition. Ob sauer eingelegtes Gemüse, die Produktion von Brot, fermentierte Sojaprodukte oder auch Getränke und Genussmittel; der Einsatz des altbekannten Gärungsprozesses findet bei der Verarbeitung eines großen Anteils unserer Lebensmittel Verwendung.

Dabei können fermentierte Lebensmittel eine Reihe an Vorteilen bieten, beispielsweise die Haltbarkeit verlängern, erwünschte Geschmacksstoffe produzieren, den Nährwert anheben, die Textur sowie die Verdaulichkeit verbessern. Probiotische Stämme, wie Bifido- bzw. Laktobazillen, weisen gesundheitsförderndes Potenzial auf; allerdings ist ein regelmäßiger Verzehr der entsprechenden Lebensmittel, d.h. einige Tage aufeinanderfolgend, vonnöten, um von dem Vorteil Nutzen zu erlangen.

Der Inhalt dieses Artikels kann und soll eine individuelle Vegane Ernährungsberatung nicht ersetzen. Im Verzeichnis für Vegane Ernährungsberatung findest du, in deiner Nähe vor Ort oder online, fachkundige Unterstützung.

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