Mykoprotein (Pilzprotein)

Mykoprotein (wörtlich “Pilzprotein”) ist eine Form von Einzellerprotein das aus Pilzen für den menschlichen Verzehr gewonnen wird.

Geschichte des Pilzproteins

Das einzige Mykoprotein das in Europa und Nordamerika erhältlich ist, heißt Quorn und wird aus Fusarium venenatum hergestellt. In den 1960er Jahren wurde F. venenatum von der britischen Firma Rank Hovis McDougall als potenzielle Proteinquelle für Menschen identifiziert. F. venenatum war eine von mehr als 3.000 Pilzarten, die während eines Zeitraums von drei Jahren auf ihre kostengünstige Vermehrung, ihren Nährwert und ihre Schmackhaftigkeit untersucht wurden. Bedenken hinsichtlich des Pathogenpotentials der Art auf Pflanzen führten zu einem zwölfjährigen Testprozess. Nach dieser Zeit durfte F. venenatum, das damals am gründlichsten getestete Lebensmittel, auf dem englischen Markt verkauft werden. F.venenatum ist die einzige Mykoproteinquelle, die einen hohen Prozentsatz an für den Markt zugelassener Proteinbiomasse produzieren kann.

Synthese

Der Pilz wird in Fässern mit Glukosesirup als Nahrung gezüchtet. Ein Fermentationsbottich wird mit dem Wachstumsmedium gefüllt und dann mit den Pilzsporen beimpft. Die F. venenatum – Kultur atmet aerob, damit sie optimal wachsen kann wird sie mit Sauerstoff versorgt und dem Tank wird Kohlendioxid entzogen. Um Protein herzustellen wird Stickstoff (in Form von Ammoniak) hinzugefügt und Vitamine und Mineralstoffe werden benötigt, um das Wachstum zu unterstützen. Der Bottich wird auf einer konstanten Temperatur gehalten, die auch für das Wachstum optimiert ist. Der Pilz kann seine Masse alle fünf Stunden verdoppeln.

Wenn die gewünschte Menge an Mykoprotein entstanden ist, wird das Wachstumsmedium über einen Hahn am Boden des Fermenters abgezogen. Das Mykoprotein wird abgetrennt und gereinigt. Es ist ein blassgelber Feststoff mit einem schwachen Pilzgeschmack. Dem Mykoprotein können verschiedene Aromen und Geschmäcker hinzugefügt werden, um Abwechslung zu schaffen.

Nach 1.000 bis 1.200 Stunden Kultivierung tritt bei F. venenatum eine reproduzierbare Mutation auf, die die Hyphenlänge im Organismus stark reduziert, was als ungünstig für die Produktion gilt. Unter normalen Bedingungen wird dieser Mutantenstamm den Elternstamm schnell verdrängen. Das Ersetzen von Ammoniak durch Nitrat als Stickstoffquelle oder das Ergänzen von Ammoniumkulturen mit Pepton verhindert, dass dieser Mutantenstamm das Produkt übernimmt, ermöglicht aber dennoch eine Entwicklung. Alternativ kann das Erscheinen der Mutante durch Selektionsdruck wie Nährstoffkonzentrationen oder pH-Werte verzögert werden.

Gesundheitliche Bedenken

Einige Stämme von F. venenatum produzieren eine Vielzahl von Mykotoxinen, wie z.B. Trichothecene vom Typ A.

Mykotoxin produzierende Gene wie Isotricodermin, Isotricodermol, Sambucinol, Apo-Trichothecen, Culmorin, Culmoron und Enniatin B können in Kulturen von F. venenatum gefunden werden. Spezifische Stämme die unter optimalen Bedingungen keine Mykotoxine produzieren, können ausgewählt werden um die Gefahr für menschliche Verbraucher zu verringern. Tests in Abständen von sechs Stunden können durchgeführt werden um das Vorhandensein von Mykotoxinen zu überwachen.

Es gibt kontinuierliche Tests auf Bedenken hinsichtlich allergischer Reaktionen die von Bauchschmerzen, Übelkeit und Erbrechen bis hin zu schweren asthmatischen Reaktionen reichen können, insbesondere wenn sie mit eingeatmeten Schimmelpilzsporen gekreuzt werden.

Ernährungspotential von Mykoprotein

Mykoprotein ist in der Lage ein größeres Sättigungsgefühl zu bieten als herkömmliche Proteinquellen wie Hühnchen oder Rindfleisch, während es gleichzeitig reich an Protein und kalorienarm ist. Das Ersetzen von zwei Portionen Fleischprotein durch Mykoprotein kann zu einem täglichen Defizit von 80 Kilokalorien (330 kJ) führen und gleichzeitig die Sättigungszeit verlängern, was für Gewichtsmanagementprogramme vielversprechend ist.

Mycoprotein ist reich an Ballaststoffen und Proteinen, aber sehr fettarm was es zu einer wünschenswerten Nahrungsquelle für Verbraucher macht, die versuchen die Fettaufnahme zu begrenzen, während sie dennoch an einer proteinreichen Ernährung teilnehmen.

Der hohe Ballaststoffgehalt von F. venenatum hat auch Potenzial zur Kontrolle des Blutzuckerspiegels. Der Mechanismus, der den Ballaststoffgehalt und die Wirkung von F. venenatum auf die Behandlung von Glykämie und Insulenämie miteinander verbindet ist nicht vollständig verstanden, aber es ist bekannt dass es die Rate der Glukoseabsorption und Insulinsekretion verringert und hilft, die maximale Grenze die eine Insulinmenge verarbeiten kann, zu verringern – bekannt als Insulinpeak.

Unter optimalen Bedingungen kann die Biomasse von F. venenatum zu 42% aus Protein bestehen und gleichzeitig als präbiotisches Material für den unteren Darm dienen.