Proteine im Spiegel von Forschung und Gesellschaft
Newsletter für Ernährungsfachkräfte
Liebe Leserinnen, liebe Leser,
Proteine haben sich zu einem viel beachteten Nährstoff in der öffentlichen Wahrnehmung entwickelt. Dieser gesellschaftliche Hype spiegelt sich nicht nur in den Verkaufszahlen proteinangereicherter Lebensmittel wider, sondern ist auch vom wissenschaftlich-technischen Fortschritt begleitet. So erlaubt es z. B. das biotechnologische Verfahren der Präzisionsfermentation heute, Mikroorganismen so zu modifizieren, dass sie erforderliche Substanzen in großen Mengen produzieren. Wir haben „Über den Tellerrand“ geschaut und dazu einen Artikel sowie ein Interview für Sie vorbereitet.
Angesichts weltweit steigender Bevölkerungszahlen und ökologischer Herausforderungen gewinnen alternative Proteinquellen zur Ernährungssicherung an Bedeutung. Aktuelle Forschungsprojekte wie die Vernetzungs- und Transfermaßnahme PIONEER des Bundesministeriums für Landwirtschaft, Ernährung und Heimat (BMLEH) arbeiten intensiv daran, neue Wege zur Herstellung und Verwendung alternativer Proteine aus z. B. heimischen Hülsenfrüchten oder Insekten zu entwickeln.
Welche Rolle Art und Menge der verzehrten Proteine hinsichtlich ihrer Funktionen im Stoffwechsel spielen, welche präventiven Wirkungen der unentbehrliche Hauptnährstoff möglicherweise in sich birgt und inwieweit die Qualität der Proteine dafür eine Rolle spielt, beleuchten wir hier.
Kompakte Basisinformationen zu Proteinen finden Sie zudem auf unserer Website.
Viel Vergnügen beim Lesen wünscht Ihnen i. A.
Ihre Birgit Jähnig Wissenschaftsredakteurin, BZfE
Aus der Wissenschaft
Ernährungsphysiologisches Potenzial von Proteinen
Proteinqualität im Fokus
Proteine gehören neben Kohlenhydraten und Fetten zu den Hauptnährstoffen. Ob ein Lebensmittel ein guter Proteinlieferant ist, hängt dabei nicht allein von der Menge enthaltener Proteine ab, sondern auch von deren Aminosäurezusammensetzung, Verdaulichkeit und postprandialen stoffwechselwirksamen Effekten.
Die bevorzugte Standardmethode zur Beurteilung der Proteinqualität ist heute der Digestible Indispensable Amino Acid Score, kurz DIAAS. Er berücksichtigt sowohl den Aminosäuregehalt als auch die Verdaulichkeit eines Proteins im menschlichen Verdauungssystem.
Methoden zur Messung der Proteinqualität
• Die biologische Wertigkeit ist eine ältere Methode, die angibt, wie gut ein Nahrungsprotein in körpereigenes Protein umgewandelt werden kann. Als Referenzwert gilt Vollei-Protein mit einem Wert von 100. Die Verdaulichkeit des Proteins wird nicht berücksicht.
• Der Amino Acid Score (ASS) misst den Gehalt einer limitierenden Aminosäure im Testprotein und setzt ihn zum Gehalt dieser Aminosäure in einem Standardprotein (meist Vollei oder Casein) ins Verhältnis.
• Der Protein Digestibility Corrected Amino Acid Score (PDCAAS) misst anhand des Stuhls, wie gut die limitierende Aminosäure eines Proteins am Ende des Dünndarms (Ileum) resorbiert wurde, indem ein Verdaulichkeitsfaktor angewendet wird. Der Wert wird zu einem Referenzprotein ins Verhältnis gesetzt. Der PDCAAS kann maximal =100 sein, was die tatsächliche Bioverfügbarkeit unterschätzen kann.
• Der neuere, präzisere und von WHO und FAO empfohlene Standard ist der Digestible Indispensable Amino Acid Score (DIAAS). Er misst anhand des Stuhls, wie die unentbehrlichen Aminosäuren am Ende des gesamten Verdauungsprozesses aufgenommen wurden und entsprechend der Proteinbedarf gedeckt werden kann. Der DIAAS kann Werte >100 annehmen, was die tatsächliche Bioverfügbarkeit der Aminosäuren besser abbildet.
Proteinqualität und Ergänzungseffekt
Tierische Proteine gelten als hochwertiger als pflanzliche und weisen systematisch höhere DIAAS-Werte auf. So können Proteine aus Milch, Ei oder Fleisch z. B. DIAAS-Werte von 80-140 annehmen. Die Proteine enthalten in der Regel alle neun essenziellen Aminosäuren in ausreichender Menge, in einem für den Menschen günstigen Verhältnis und in guter Verdaulichkeit. Pflanzliche Proteine sind oft in mindestens einer unentbehrlichen Aminosäure limitierend und weisen eine geringere Verdaulichkeit auf, was auf die Lebensmittelmatrix und antinutritive Inhaltsstoffe (z. B. Tannine, Trypsininhibitoren) zurückzuführen ist. Proteine aus Hülsenfrüchten oder Getreide haben oft DIAAS-Werte <75. Verarbeitete pflanzliche Proteine dagegen (z. B. Proteinmischungen oder Isolate) können DIAAS-Werte >90 aufweisen. Durch die Kombination von pflanzlichen (z. B. Linsen mit Reis) sowie von pflanzlichen mit tierischen Lebensmitteln (z. B. Kartoffeln mit Ei) lassen sich die Aminosäureprofile so ergänzen, dass körpereigene Proteine gebildet werden können.
Entsprechende Mahlzeitenzusammenstellungen erfordern jedoch bestimmte Kompetenzen, die sich nicht grundsätzlich als gegeben voraussetzen lassen. So deuten theoretische und experimentelle Arbeiten an, dass möglicherweise mehr Menschen als die Nationale Verzehrstudie (NVS) II 2008 ermittelte, nicht ausreichend mit hochwertigem Protein versorgt sind. Laut NVS II haben 11 % der Männer und 15 % der Frauen eine Proteinzufuhr unterhalb der damals noch für alle Erwachsenen geltenden empfohlenen Zufuhr von 0,8 g/kg KG/d. In einer aktuellen Auswertung der Daten zum National Health and Nutrition Examination Survey (NHANES) zur Proteinqualität in wohlhabenden Ländern wie den USA und Deutschland zeigte sich, dass 22 % der Erwachsenen weniger Protein zu sich nehmen als empfohlen. Der Anteil der Menschen, die qualitativ unzureichendes Protein zuführen, stieg mit abnehmenden DIAAS-Werten. Das Autorenteam sieht besonders ältere Menschen sowie vegetarisch und vegan lebende Personen als sensible Gruppen und regt an, neben der Proteinmenge auch auf die Proteinqualität in der Ernährung zu achten.
Wie das geschehen kann, ist offenbar noch nicht durchgängig in der Praxis angekommen: Eine aktuelle Studie der Universität Kiel z. B. ergab, dass rund die Hälfte der analysierten veganen Mensagerichte keine gute Proteinqualität aufwies – bedingt u. a. durch die unzureichende Ergänzung der essenziellen Aminosäuren Lysin und Methionin in den Speisen. Das Autorenteam empfiehlt, Zutaten mit hohem Lysingehalt zu verwenden, die auch eine gute Verdaulichkeit bieten wie Hülsenfrüchte (z. B. Linsen, Erbsen, Bohnen, Sojabohnen) oder Nüsse und Samen (z. B. Kürbiskerne, Erdnüsse). Diese sollten mit Methionin-liefernden Lebensmitteln wie Getreide und Gemüse (z. B. Weizen, Reis, Hirse, Mais) kombiniert werden.
Bei der überwiegenden oder vollständigen Ernährung mit Lebensmitteln, die DIAAS-Werte <75 aufweisen, sind durchdachtes Kombinieren, größere Verzehrmengen und/oder zusätzliche Verarbeitungsschritte (z. B. Einweichen, Quellen, Keimen) nötig, um eine hohe Proteinqualität zu erzielen und ausreichend körpereigenes Protein bilden zu können. Das kann z. B. bei Menschen mit erhöhtem Proteinbedarf (z. B. im höheren Alter, während Schwangerschaft und Stillzeit), bei Aufnahme kleiner Portionen, speziellen Ernährungserfordernissen (z. B. Zöliakie, Lebensmittelunverträglichkeiten, -allergien) oder besonderen Ernährungsweisen (z. B. veganer Lebensstil) relevant sein.
Funktionelle Wirkungen von Proteinen
Proteine sind an nahezu allen Stoffwechselprozessen im Körper beteiligt. Der direkte Zusammenhang zwischen Art und Menge des konsumierten Proteins und einzelnen Effekten ist bislang nicht abschließend geklärt. Die Deutsche Gesellschaft für Ernährung e. V. (DGE) erarbeitet sukzessive, welche Beziehung zwischen der Menge und Art von Protein in der Ernährung und bestimmten ernährungsmitbedingten Erkrankungen bei Erwachsenen besteht. Die Ergebnisse werden fortlaufend in der evidenzbasierten Protein-Leitlinie zusammengefasst. In diesem Newsletter werden ausgewählte Ergebnisse der Protein-Leitlinie vorgestellt und z. T. durch aktuelle Einzelstudien zum Thema ergänzt, deren Ergebnisse durch weitere Forschung zu validieren sind.
Herz-Kreislauf-Erkrankungen. In einem Umbrella-Review der Protein-Leitlinie ließ sich hinsichtlich der Herz-Kreislauf-Gesundheit kein relevant erhöhtes Risiko bei höherer Gesamtproteinzufuhr feststellen. Eine Meta-Analyse aus 2024 deutet auf ein minimal steigendes Risiko für z. B. Schlaganfall bei einem höheren Verzehr von tierischem Protein hin. Die DGE bewertet die Evidenz als nicht ausreichend.
Heimische Leguminosen im Fokus
Das anwendungsorientierte Forschungsprojekt LeguPlan untersucht als Teil der Transfer- und Vernetzungsmaßnahme PIONEER des Bundesministeriums für Landwirtschaft, Ernährung und Heimat (BMLEH) in zwei Humanstudien die kurz- und langfristigen Wirkungen von Proteinart (tierisch/pflanzlich) und -menge (hoher/geringer Anteil) auf Parameter der kardiovaskulären und mentalen Gesundheit. Im Zentrum stehen leguminosenreiche Ernährungsmuster mit hohen Anteilen pflanzlicher Proteine im Vergleich zu einer westlichen Ernährungsweise mit hohen Anteilen tierischer Proteine. Das 30-köpfige Studienkollektiv ist durchschnittlich 63 Jahre alt mit Risikofaktoren für kardiovaskuläre und neurodegenerative Erkrankungen wie Übergewicht, viszerales Bauchfett und erhöhter Blutdruck. Erste Ergebnisse zu den kurzfristigen Effekten der Testmahlzeiten deuten an, dass sich pflanzliches Protein aus Leguminosen positiv auf Glukose- und Lipidstoffwechsel sowie Hunger und Sättigung auswirkt. Postprandiale Stoffwechselprozesse werden abschwächt und die Sättigung günstig unterstützt. Auf Gefäßfunktion, Aufmerksamkeit und Gedächtnisleistung hatte der akute Verzehr von Leguminosen keinen Einfluss. Die Humanstudie 2 konzentriert sich nun auf die langfristigen ernährungsphysiologischen Wirkungen leguminosenreicher Kostformen.
Blutdruck. Die Mehrheit der systematischen Reviews, die für die DGE-Leitlinie Protein ausgewertet wurden, beobachtete keine Assoziation zwischen der Aufnahme von Gesamt-, tierischem und pflanzlichem Protein und hohem Blutdruck. Bei höherer Milchzufuhr fand sich in zwei systematischen Übersichtsarbeiten eine potenzielle Senkung des Blutdrucks. Eine Beobachtungsstudie aus China, die die Ernährungsgewohnheiten von 12.200 Erwachsenen von 1997-2015 untersuchte, ergab, dass vier oder mehr verschiedene tierische und pflanzliche Proteinquellen am Tag das Risiko für Bluthochdruck um 66 % reduzierten. Zudem zeigte sich bei dem niedrigsten und dem höchsten Proteinverzehr ein insgesamt gesteigertes Risiko für Bluthochdruck als bei moderater Proteinaufnahme.
Typ-2-Diabetes und nicht-alkoholische Fettleber-Erkrankung (NAFLD). Laut Protein-Leitlinie könnte eine höhere Gesamtproteinzufuhr möglicherweise mit einem höheren Typ-2-Diabetes-Risiko verbunden sein; der aktuelle High Protein-Trend wird deshalb in Teilen der Fachwelt kritisch gesehen. In den beiden ehemals BMLEH-geförderten Projekten LeguAN und DIOGenes konnten Milch- und Pflanzenproteine sowie verzweigtkettige und schwefelhaltige Aminosäuren den Glukosestoffwechsel günstig beeinflussen. Allerdings sind deren Bedeutung und Mechanismen noch nicht hinreichend geklärt. Eine aktuelle Kohortenstudie mit ergänzender Metaanalyse aus China mit Daten von 29.517 Erwachsenen ohne Diabetes aus der Shanghai Suburban Adult Cohort and Biobank (SSACB) beobachtete einen U-förmigen Zusammenhang zwischen Gesamtproteinaufnahme und dem Risiko für Typ-2-Diabetes, wobei eine moderate Proteinzufuhr von etwa 14 bis 15 Energieprozent (En%) schützend wirkte. Auch Menschen mit NAFLD profitierten von einer moderaten Proteinzufuhr. Pflanzliches Protein war unabhängig vom Gesundheitszustand konsistent mit einem geringeren Diabetesrisiko assoziiert. Eine höhere Zufuhr von pflanzlichen Proteinen kann laut einer aktuellen Studie der Technischen Universität Berlin (TUB) die Bildung einer NAFLD reduzieren.
Körpergewicht und Sättigung. Seit langem wird diskutiert, ob eine über dem Referenzwert liegende Proteinzufuhr Übergewicht und Adipositas vorbeugen und bei energiereduzierter Ernährung die Gewichtsreduktion unterstützen kann. Neben der Menge könnte auch die Art des Proteins relevant sein. Aufgrund der unzureichenden methodischen Qualität der verfügbaren Übersichtsarbeiten bleibt laut DGE der Einfluss auf die o. g. Endpunkte unklar. In einer gerade veröffentlichten Humanstudie des Leibniz-Instituts für Lebensmittel-Systembiologie an der Technischen Universität München (TUM) beeinflussten Hydrolysate aus Erbsenprotein das Sättigungsgefühl positiv. Bei der nachfolgenden Mahlzeit wurde eine reduzierte Energieaufnahme beobachtet.
Knochengesundheit. Eine höhere Proteinzufuhr scheint laut Protein-Leitlinie keinen Einfluss auf die Gesundheit des Muskel-Skelett-Systems und das allgemeine Frakturrisiko bei gesunden Erwachsenen zu haben. Leitlinien von Konsensus-Expertengruppen wie der Europäischen Gesellschaft für Enterale und Parenterale Ernährung (ESPEN) empfehlen eine höhere Proteinzufuhr für ältere Erwachsene ab 65 Jahren von 1-1,5 g/kg KG/d, um den altersbedingten Muskelabbau zu verzögern. Laut DGE ist es möglich, dass sich das Frakturrisiko bei älteren Menschen durch eine Proteinzufuhr >1 g/kg KG/d reduziert.
Erhalt und Aufbau von Muskelmasse. Aktuelle Studien zur Muskelproteinsynthese beobachteten, dass die postprandiale Wirkung von Proteinen zeitabhängig ist. Eine gleichmäßige Verteilung der Proteinzufuhr über den Tag (z. B. 3×20 g) führte zu einer höheren muskulären Proteinsynthese als eine einmalige Aufnahme. Der Muskelaufbau war in einigen Studien zudem positiv mit der Proteinzufuhrmenge, nicht aber mit der Art der Proteine korreliert. Insgesamt ist die Datenlage zu diesen Aspekten jedoch uneinheitlich. Die DGE-Arbeitsgruppe Sporternährung rät v. a. auch älteren Menschen für Erhalt und Aufbau von Muskelgewebe eine Proteinzufuhr von >1,6 g/kg KG/d in Kombination mit Krafttraining an.
Krebs. Zwischen einer höheren Zufuhr von Gesamt-, tierischem oder pflanzlichem Protein und dem Risiko für verschiedene Krebsarten ließ sich laut Protein-Leitlinie keine signifikante Assoziation feststellen. Zwei systematische Übersichtsarbeiten beobachteten, dass eine hohe Zufuhr von Milchproteinen (>30 g/d) mit einem höheren Risiko für Prostatakrebs verbunden war. In einer systematischen Übersichtsarbeit aus 2021 war der Verzehr von Soja mit einem geringeren Risiko für Brustkrebs assoziiert. Dieser Zusammenhang ließ sich in der Umbrella-Review der Protein-Leitlinie nicht beobachten.
Nierengesundheit. Der Effekt einer langfristigen Proteinzufuhr >0,8 g/kg KG/d bei gesunden Erwachsenen auf die Nierenfunktion ist der Protein-Leitlinie zufolge unklar. Obwohl eine Proteinaufnahme bis 1,6 g/kg KG/d für gesunde Erwachsene laut DGE und EFSA als sicher gilt, sollten bei vorgeschädigten Nieren nicht >2 g/kg KG/d über längere Zeit aufgenommen werden. Zur Ausscheidung des vermehrt anfallenden Stickstoffs aus dem Proteinabbau wird empfohlen reichlich zu trinken.
Mehr Protein – mehr Gesundheit?
Im Zuge des allgemeinen High-Protein-Trends in unserer Gesellschaft nehmen zumindest bestimmte Bevölkerungsgruppen vermutlich mehr Protein zu sich als empfohlen. Laut EFSA und DGE lässt nach aktuellem Stand der Wissenschaft eine bis zur doppelten Höhe der aktuellen Empfehlung liegende Gesamtproteinaufnahme keine ungünstigen Effekte auf die Gesundheit erwarten. Im Hinblick auf einzelne Endpunkte wie z. B. Muskelerhalt oder Hüftfrakturrisiko im Alter könnte eine erhöhte Proteinzufuhr positive Effekte entfalten. Gleichzeitig ist laut DGE eine klare Risikoerhöhung durch tierisches Protein oder eine klare Risikosenkung durch pflanzliches Protein z. B. bei Bluthochdruck, Schlaganfall oder Typ-2-Diabetes derzeit nicht ausreichend belegt. Die Art des verzehrten Proteins scheint insgesamt nur eine untergeordnete Rolle zu spielen. Wichtig ist jedoch die durchdachte Kombination pflanzlicher Proteinlieferanten, um die Proteinqualität z. B. bei veganer Ernährungsweise zu erhöhen und ausreichend körpereigenes Protein bilden zu können. Alles in allem erweist sich die aktuelle Studienlage zu den präventiven Wirkungen von Protein als uneinheitlich. Insofern hat die etablierte DGE-Empfehlung einer ausgewogenen und abwechslungsreichen Ernährung auch mit Blick auf die Protein-Forschung Bestand.
Mit einer proteinreichen Ernährung werden zahlreiche positive Effekte verbunden – für den Muskelaufbau, die Knochengesundheit oder die Sättigung. Oft tragen sie Werbebotschaften wie „High Protein“, „Proteinquelle“ oder „proteinreich“, teils gepaart mit plakativer Werbung zu besserer sportlicher Leistungsfähigkeit oder Abnehmerfolgen. Wissenschaftlich erwiesen sind solche Versprechungen nicht.
Gleichzeitig boomt der Markt der Proteinprodukte. Laut YouGov Shopper Panel ist ihr Umsatz in Deutschland im Vergleich zum Vorjahr um rund 27 % gestiegen. Eiweißreiche süße Snacks wie Riegel verzeichneten in der zweiten Jahreshälfte 2025 ein jährliches Umsatzplus von über 22 % im Vergleich zum Vorjahreszeitraum. Unter den Molkereierzeugnissen sind laut aktuellen Daten des Statistischen Bundesamtes besonders die proteinangereicherten Joghurts beliebt, dicht gefolgt von High Protein-Puddings und -Desserts. Doch längst bietet der Markt auch Backmischungen, Wraps oder Müslimischungen, die Proteine aus anderen Quellen enthalten. Selbst Pizza und Gummibärchen gibt es als High Protein-Variante.
„High Protein“-Werbung vor Gericht
Marketingstrategien und wachsendes Marktangebot wecken oft den Anschein, dass Lebensmittel mit erhöhtem Proteingehalt für die Allgemeinbevölkerung einen Nutzen haben, v. a. in Bezug auf Wellness- und Fitness-Effekte. Dabei verspricht die Werbung für Proteinprodukte wie Puddings, Milcherzeugnisse und Riegel nach den Ergebnissen zweier Marktuntersuchungen der Verbraucherzentralen (VZ) Hamburg und Nordrhein-Westfalen (NRW) aus dem Jahr 2025 in Sachen Nähr- und Gesundheitswert oft mehr als die Produkte halten können. Ein Kritikpunkt: Der beworbene Gehalt an Protein bezieht sich häufig auf die gesamte Packung und nicht nur auf eine typische Verzehrmenge. Bemängelt werden auch prominente Hinweise wie „40 g Protein pro Becher“. Zwei Oberlandesgerichte haben bereits in zwei unterschiedlichen Fällen entschieden, dass diese Form der Werbung unzulässig ist. Ein derartiges „Rosinenpicken“, also Hervorheben vorteilhafter Nährwerte außerhalb der verpflichtenden Nährwerttabelle, habe der Gesetzgeber unterbinden wollen, heißt es in der Begründung. Ziel der Kennzeichnungspflicht in der vorgeschriebenen Form ist es vielmehr, dass Informationen zum Protein-, Zucker-, Fett- und Energiegehalt auf einen Blick gemeinsam wahrgenommen und miteinander verglichen werden können. Wie solche Werbeaussagen zu bewerten sind, wird demnächst der Bundesgerichtshof abschließend klären.
Werbung europaweit gesetzlich geregelt
Generell gilt nach der europäischen Health Claims-Verordnung: Die Werbung mit positiven Nährwerteigenschaften darf nicht irreführend sein und muss definierte Anforderungen erfüllen. Die Angabe „Proteinquelle“ oder vergleichbare Werbeaussagen wie „enthält Protein“ sind für ein Lebensmittel nur dann zulässig, wenn mindestens 12 % seines Energiegehaltes aus Proteinen stammen. Für die Werbung mit Angaben wie „proteinreich“ oder „High Protein“ müssen es mindestens 20 % sein. Das ist etwa bei einem Pudding mit einem Energiegehalt von 80 Kilokalorien der Fall, der in derselben Produktmenge 10 g Protein enthält. Produkte, die die Anforderungen an die Angabe „Proteinquelle“ erfüllen, dürfen außerdem mit bestimmten gesundheitsbezogenen Angaben beworben werden. Erlaubt sind Hinweise, dass sie zum Erhalt oder Aufbau der Muskelmasse sowie zum Erhalt normaler Knochen beitragen. Weitere Health Claims über Proteine sind nicht zulässig, obwohl Proteine an zahlreichen Körperfunktionen beteiligt sind und wissenschaftlichen Studien zufolge z. B. auch die Sättigung beeinflussen können. Mit Health Claims darf nur geworben werben, wenn die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) einen Wirkzusammenhang bestätigt und die EU-Kommission die Werbeaussage zugelassen hat. Das Versprechen einer besseren sportlichen Leistungsfähigkeit etwa geht inhaltlich über die zugelassenen Claims zur Muskelmasse hinaus.
Oft hochverarbeitet und teuer
Nach dem Marktcheck der VZ Hamburg vom Frühjahr 2025 mit einer Stichprobe von 14 High Protein-Produkten werden diese ihrem Image als Gesundheitslebensmittel in aller Regel nicht gerecht, allein schon wegen ihres oft hohen Zuckergehalts. So etwa enthielt ein Riegel der Stichprobe zwar 10 g Protein, aber gleichzeitig auch 18 g Zucker. Ernährungsphysiologisch ebenso wenig überzeugend war ein Grießpudding, der pro 100 g zwar 7,5 g Protein, aber auch 4,5 g Zucker lieferte. Zudem waren die Produkte durchweg hochverarbeitet, einige von ihnen enthielten bis zu neun verschiedene Zusatzstoffe. Die Untersuchung der VZ Nordrhein-Westfalen fokussierte im Herbst 2025 auf süße Protein-Riegel. Sie bemängelt ebenfalls den hohen Anteil an Zucker oder Süßungsmitteln, der gegen die Vermarktung der Produkte als „Gesundheitssnack“ spreche. High Protein-Produkte sind zudem meist deutlich teurer als Vergleichsprodukte ohne zusätzliches Protein: Im Durchschnitt kosteten sie 88 % mehr. Zu vergleichbaren Ergebnissen kommen Konsumentenschutzvereinigungen in der Schweiz und Österreich. Warum die Produkte trotzdem so erfolgreich sind, dürfte je nach Zielgruppe unterschiedliche Gründe haben. So favorisiert die Generation Z – also die aktuell 18- bis 28-Jährigen – Lebensmittel, die einen gesundheitlichen Mehrwert versprechen. Diesen valide hinsichtlich ihres tatsächlichen Nutzens einzuordnen ist jedoch für viele, auch angesichts ausgefeilten Influencer-Marketings in den sozialen Medien, nicht einfach.
Zusatz-Protein nicht erforderlich
Einen gesundheitlichen Nutzen lassen High Protein-Produkte auch deshalb in der Regel nicht erwarten, weil der Großteil der Bevölkerung im Durchschnitt keine Probleme mit einer ausreichenden Proteinzufuhr hat. So empfiehlt die Deutsche Gesellschaft für Ernährung (DGE) für gesunde Erwachsene von 19 bis 64 Jahren eine Proteinaufnahme von rund 0,8 g/kg KG/d. Das entspricht bei einer 70 kg wiegenden Person rund 56 g Protein. Laut den Ergebnissen der Nationalen Verzehrstudie (NVS) II nehmen Männer im Mittel 85 g, Frauen 64 g Protein auf. Auch Menschen, die aufgrund einer besonderen Lebensphase wie Schwangerschaft oder Stillzeit oder weil sie Leistungssport betreiben, einen höheren Proteinbedarf haben, können ihn meist über klassische Proteinlieferanten wie Fleisch und Fisch, Milchprodukte und Eier sowie Hülsenfrüchte wie Soja, Linsen und Erbsen sowie Nüsse und Kerne decken. Einzig für Menschen, die etwa aufgrund ihres Alters oder aus gesundheitlichen Gründen wenig essen, kann es sinnvoll sein, zusätzliches Protein zuzuführen. Anstelle von High Protein-Produkten sind dann allerdings spezielle Eiweiß-Produkte, die zu den „Lebensmitteln für spezielle Verbrauchergruppen“ gehören, in der Regel die bessere Wahl.
Entwicklung und Herstellung alternativer Proteinquellen
Spagat zwischen qualitativem Anspruch und Nachhaltigkeit
Proteine, konkret bestimmte Aminosäuren, sind für den Menschen unentbehrlich. Angesichts steigender globaler Bevölkerungszahlen – nach Schätzungen der Vereinten Nationen werden bis Mitte der 2080er-Jahre mehr als 10 Milliarden Menschen auf der Erde leben – wird eine ausreichende Proteinzufuhr zur Herausforderung.
Lösungen, um einem möglichen Versorgungsdefizit an Proteinen vorzubeugen und gleichzeitig die Ressourcen der Erde zu schonen, verspricht die Forschung an alternativen Proteinquellen. Klar definiert ist dieser Begriff allerdings nicht. Nach gängigem Verständnis fallen darunter Proteine aus pflanzlichen Lebensmitteln wie Getreide, Hülsenfrüchten, Samen und Nüssen sowie traditionelle Verarbeitungsprodukte wie Tofu, Seitan oder Tempeh.
Alternative Proteinquellen 2.0
Im Fokus aktueller Forschungs- und Entwicklungsarbeiten steht heute eine neue Generation alternativer Proteinquellen sowohl pflanzlichen wie tierischen Ursprungs. Mögliche Rohstoffe stammen z. B. aus Leguminosen, Getreide oder Ölsaaten sowie Insekten. Auch Hefen, Bakterien und Pilze sowie Makro- und Mikroalgen kommen als Kandidaten in Frage. Im Forschungsfokus dabei: Wie gelingt es, ein ernährungsphysiologisch günstiges und nachhaltiges Proteinprodukt zu entwickeln, das gleichzeitig sensorisch und technologisch überzeugt?
Vom Rohstoff zur proteinhaltigen Zutat
Proteine werden in der industriellen Lebensmittelherstellung in der Regel in Form von Zutaten eingesetzt. Sie unterscheiden sich deutlich in ihren Proteingehalten. Die Werte variieren je nach Pflanzenart. Pflanzliche Proteinzutaten lassen sich unterteilen in
• Mehle mit einem Proteingehalt von <50 %, • Konzentrate mit einem Proteingehalt von 50 - 80 % sowie • Isolate mit einem Proteingehalt von >80 %.
Für Zutaten tierischen Ursprungs gilt die Einteilung nicht. So etwa weist das aus Vermahlung gewonnene Pulver des Mehlwurms (Tenebrio molitor larvae) laut EU-Spezifikation einen Proteingehalt von 56-61 % auf und liegt damit über den Gehalten aus Mehlen von etwa Soja und Lupine, die rund 35 % Protein liefern. Generell gilt: Je höher der Verarbeitungsgrad, desto höher der Proteingehalt. Gleichzeitig sinkt der Anteil an Begleitsubstanzen, die aus ernährungsphysiologischen und sensorischen Gründen oft unerwünscht sind. Während die Rohstoffe zur Mehlherstellung lediglich gereinigt oder geschält, vermahlen und manchmal entfettet werden, kommen bei der Konzentratherstellung Aufreinigungsprozesse wie Sieben oder Extrahieren hinzu. Zur Herstellung von Isolaten werden die Proteine zunächst gelöst und später als aufgereinigtes Produkt wieder ausgefällt.
Maßgeschneiderte pflanzliche Proteine
Proteine können jenseits ihrer gesundheitlichen Effekte vielfältigen technologischen Nutzen entfalten. Sie wirken als Emulgator, können stabile Schäume erzeugen oder Gele ausbilden – wie gut, hängt von ihrem Ursprung und ihrer Weiterverarbeitung ab. So etwa ist die Emulgatorwirkung des Kartoffelproteins zwar gut, aber nicht so gut wie die des Molkenproteins. Durch innovative Verfahren lassen sich Proteine so modifizieren, dass sie sowohl in ihrer technologischen als auch sensorischen Qualität einem bestimmten Ziel dienen, z. B. der Produktion veganer Fleischalternativen. Davon zeugen eine Vielzahl von Produktentwicklungen, die etwa Forschende des Fraunhofer-Instituts für Verfahrenstechnik und Verpackung (IVV) im Rahmen des EU-Forschungsprojektes „Smart Protein“ bis zum Scale-up in die industrielle Produktion begleiteten. Konkret ging es darum, Struktur, Aroma und Geschmack von Proteinzutaten zu verbessern, die aus Ackerbohnen, Linsen, Kichererbsen und Quinoa gewonnen wurden. Ein weiterer Schwerpunkt von „Smart Protein“ lag auf dem Upcycling anfallender Nebenströme, etwa aus der Nudel- oder Brotherstellung. Es gelang ihnen mittels fermentativer Verfahren hochwertige mikrobielle Proteine zu gewinnen, die ihrerseits als Lebensmittelzutat nutzbar sind.
Nebenströme als Futterquelle
Die Möglichkeiten einer ressourcenbewussten Produktion alternativer Proteinquellen verdeutlichen auch die Ergebnisse des Forschungsprojekts „InWu – Etablierung einer neuartigen Proteinquelle auf Basis von Insekten zur Herstellung von geschmacksoptimierten Lebensmitteln“, das 2022 am Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie (IME) abgeschlossen wurde. Viele Insekten können eine breite Vielfalt an Futter verwerten – selbst Abfälle, die aus Sicherheitsgründen für die Fütterung von Nutztieren verboten sind. Nicht von diesem Verbot erfasst sind industrielle Nebenströme der Lebensmittel- und Agrarindustrie wie Kartoffelschalen, die bei der Produktion von Pommes frites anfallen oder der Rapspresskuchen aus der Rapsölherstellung. Nebenströme dürfen grundsätzlich zur Tierfütterung verwendet werden, soweit sie z. B. keine tierischen Bestandteile wie Knochen enthalten. Verglichen mit einer Referenzkost entwickelten sich Mehlwürmer auf flüssigen und festen Nebenströmen gleichermaßen gut. Im Rahmen des Projektes wurde zudem eine streichfähige Wurst aus „Insekten-Fleisch“ kreiiert, die in ersten Verkostungen überzeugte. Ihr besonderer Clou war der Einsatz pflanzlicher Bindemittel, zu denen etwa Pektin zählt. Es wird schon lange aus Nebenströmen der Saftherstellung gewonnen. Pektine lassen sich mittlerweile durch Kombination mit Proteinen tierischen oder pflanzlichen Ursprungs strukturell verändern, so dass sie nicht mehr nur als Bindemittel, sondern auch als Emulgator oder zur Maskierung unerwünschter Aromen eingesetzt werden können.
Eine Frage der Abwägung
Eine zielgerichtete Modifikation pflanzlicher Proteinzutaten verspricht auf der einen Seite Ressourceneinsparungen. Auf der anderen Seite können die Verfahren mit hohem Ressourcenaufwand und Umweltlasten verbunden sein. Mit Blick auf ernährungsphysiologische Qualität, Nachhaltigkeit und wirtschaftlichen Erfolg gilt es daher, den Einzelfall zu betrachten sowie Vor- und Nachteile abzuwägen. So mögen Proteinmehle damit punkten, dass bei ihrer Herstellung kaum Nebenprodukte anfallen, was die ökologischen Lasten vergleichsweise niedrig halten kann. Gleichzeitig limitiert ihr Aminosäureprofil den ernährungsphysiologischen Wert der Produkte. Insektenmehle haben aufgrund der guten Futterverwertung der Tiere sowie ihres geringen Wasser- und Landbedarfs großes ökologisches Potenzial. Zudem bieten sie ein günstiges Nährstoffprofil. Hier steht jedoch die bislang geringe Akzeptanz einem breiten Einsatz im Wege.
NovelSweets und BeyondSugar - BMLEH-geförderte Projekte im Rahmen der NRI
Süße Proteine - Im Gespräch mit Dr. Stefan Rasche, Fraunhofer IME
Dr. Stefan Rasche ist Molekularbiologe und leitet die Abteilung Präzisionsfermentation am Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie (IME) in Aachen.
Die Fragen stellte Dr. Birgit Jähnig.
Herr Dr. Rasche, was sind grundsätzlich die Ziele der Fraunhofer-Forschung?
Die Fraunhofer-Gesellschaft hat den Auftrag, anwendungsorientierte Forschung zu betreiben – also grundlegende Erkenntnisse aus der Wissenschaft so weiterzuentwickeln, dass sie einen konkreten Nutzen für Wirtschaft und Gesellschaft haben. Wichtige Ziele sind dabei, Ressourcen zu schonen, Nebenströme sinnvoll zu nutzen, gesündere Produktalternativen zu ermöglichen und die Prozesse so zu optimieren, dass sie industriell skalierbar sind und tatsächlich in Produkten am Markt ankommen.
Das Projekt „NovelSweets/BeyondSugar“ wurde im Rahmen der Nationalen Reduktions- und Innovationsstrategie (NRI) des Bundes ins Leben gerufen und über die Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE) gefördert. Worum geht es genau?
Zum Projektstart von NovelSweets waren süße Proteine nicht so im Fokus wie heute und die verfügbaren Proteine längst nicht gut genug für eine breite Anwendung in Lebensmitteln. Unser Ziel war deshalb, gemeinsam mit den Industriepartnern die Eigenschaften süßer Proteine gezielt zu verbessern: ihr Geschmacksprofil zu optimieren und die Süßkraft zu steigern. Auf Basis der Ergebnisse aus NovelSweets entstand dann das Folgeprojekt BeyondSugar. Hier geht es in erster Linie darum, die vielversprechendsten Proteinvarianten weiter zu charakterisieren, Herstellungs- und Aufarbeitungsprozesse zu verbessern und die Zulassung vorzubereiten.
Letztlich stellen Sie also süße Proteine her. Wie machen Sie das?
Wir arbeiten im Bereich der Präzisionsfermentation und nutzen Mikroorganismen zur Produktion der Proteine, v. a. Hefen. Dazu nehmen wir die genetische Information der süßschmeckenden Proteine aus öffentlich zugänglichen Datenbanken, optimieren diese Sequenzen mit bioinformatischen Methoden und übertragen sie in speziell angepasste Hefestämme. Diese Hefen produzieren dann das gewünschte Protein in einem kontrollierten Fermentationsprozess, wie man ihn grundsätzlich auch von der Herstellung von Enzymen oder Vitaminen kennt. „Kontrolliert“ bedeutet in dem Zusammenhang, dass wir alle Prozessparameter wie Zusammensetzung des Mediums, Nährstoffe, pH-Wert, Sauerstoffkonzentration etc. genau einstellen. Nach der Fermentation werden die Proteine von den Mikroorganismen getrennt und gereinigt, sodass am Ende das reine Protein als Zutat vorliegt.
Welche Eigenschaften haben diese süßen Proteine? Gibt es positive Effekte oder mögliche unerwünschte Wirkungen im Stoffwechsel des Menschen? Mit welchen Herausforderungen sehen Sie sich konfrontiert?
Ihre wichtigste Eigenschaft ist sehr einfach zu beschreiben: Sie sind extrem süß – 500- bis 3000fach süßer als Haushaltszucker. Unsere aktuell beste fermentierte Variante süßt 10.000fach stärker als Zucker. Nach allem, was man aus Studien zu süß schmeckenden Proteinen weiß, werden sie im Körper wie normale Nahrungsproteine behandelt. Da sie nur in sehr geringen Mengen eingesetzt werden, ist ihr energetischer Beitrag vernachlässigbar; zudem zeigen sie weder eine relevante kariogene noch glykämische Wirkung. Beim Geschmack ist die Situation etwas komplexer: Viele natürlich vorkommende süße Proteine haben ausgeprägte Beigeschmäcker – etwa lakritzartige Noten wie bei Thaumatin – oder wirken leicht adstringierend, was ihren Einsatzbereich deutlich einschränkt. Hinzu kommt, dass die Süße verzögert einsetzt. Während Zucker sehr schnell mit den Süßrezeptoren auf der Zunge interagiert, dauert es bei süßen Proteinen oft länger, bis wir die Süße wahrnehmen. Das kann zu einem ungewohnten Geschmackserlebnis führen. In unseren Arbeiten haben wir diese Faktoren gezielt adressiert und weitgehend optimieren können, sodass das resultierende Süßungsprofil dem Geschmackserlebnis von echtem Zucker deutlich näherkommt. Die bisherige wissenschaftliche Datenlage zu möglichen kurz- und langfristigen unerwünschten Wirkungen, etwa in Bezug auf das Mikrobiom oder seltene Unverträglichkeiten, ist bislang beruhigend, aber noch nicht sehr umfangreich. Deshalb gehen wir mit neuen Proteinen vorsichtig um, prüfen sie Schritt für Schritt und legen großen Wert auf eine solide wissenschaftliche Absicherung und transparente Kommunikation.
Langfristig ist geplant, die neuen Süßstoffe weltweit auf den Markt zu bringen. Welche Schritte sind dafür noch erforderlich? Sehen Sie das Potenzial Health Claims zu beantragen?
Bevor ein neues Süßungsmittel überhaupt in den Markt kommen kann, steht die Zulassung an. Wenn der Herstellungsprozess etabliert ist, muss zunächst ein umfangreiches Dossier mit Daten u. a. zu Toxikologie, Verzehrmengen und Einsatzbereichen in Lebensmitteln erstellt werden. Dieses Dossier wird dann von den zuständigen Behörden geprüft, in der EU z. B. von der EFSA. Für andere Märkte wie die USA oder Großbritannien sind die jeweiligen nationalen Behörden für die Bewertung zuständig, wobei sich der Zulassungsprozess je nach Land und Behörde in Umfang und Details unterscheidet. Das ist insgesamt ein langwieriger und datenintensiver Prozess. Bei unserem Produkt stehen Health Claims nicht im Vordergrund. Nach heutigem Verständnis haben die süßen Proteine selbst – abgesehen von ihrer Interaktion mit dem Süßrezeptor auf der Zunge ¬ keinen spezifischen Effekt im Körper. Die gewünschte Wirkung entsteht vor allem durch den Austausch von Zucker.
Die „neue Süße“ wird bereits in den USA, z. B. in Getränken, eingesetzt. Wie werden diese Produkte angenommen? Mit welchem Erfolg der süßen Proteine rechnen Sie in Europa und speziell hierzulande?
In den USA gibt es erste Anwendungen in Lebensmitteln, aber wie groß der Markt tatsächlich ist und wie stabil die Nachfrage bleibt, lässt sich aus meiner Perspektive schwer beurteilen. Für Europa und speziell Deutschland sehe ich grundsätzlich Potenzial, weil das Bewusstsein für die Folgen eines hohen Zuckerkonsums deutlich gewachsen ist. Gleichzeitig nimmt der Wunsch nach Alternativen zu, die ein ähnliches Geschmackserlebnis bieten. Und wir wissen, dass viele Menschen sehr sensibel auf Zusatzstoffe und neue Technologien reagieren. Entscheidend wird deshalb sein, dass Produkte mit süßen Proteinen geschmacklich überzeugen und wir sehr transparent erklären, warum und wie solche Süßungsmittel eingesetzt werden. Dann kann die „neue Süße“ aus meiner Sicht ein Baustein sein, um Zucker schrittweise zu reduzieren.
Vielen Dank für das Gespräch!
Kontakt: Dr. Stefan Rasche Fraunhofer Institute for Molecular Biology and Applied Ecology IME Forckenbeckstraße 6, 52074 Aachen, Germany http://www.ime.fraunhofer.de
Biotechnologisches Verfahren zur Herstellung alternativer Proteine
Fermentation ist eine alte Kulturtechnik, mit der sich Geschmack, Haltbarkeit, Bekömmlichkeit und oft auch der Nährwert von Lebensmitteln verändern lässt. Dafür sind verschiedene Mikroorganismen verantwortlich. In jüngerer Zeit hat sich das Verfahren rasant weiterentwickelt.
Mittlerweile ist es möglich, Mikroorganismen wie Bakterien oder Hefen gezielt zu verändern und sie als „Zellfabrik“ zur Herstellung von Enzymen, Vitaminen oder Proteinen zu nutzen. Daraus leitet sich der Begriff Präzisionsfermentation ab, der oft, aber nicht einheitlich für die innovative Technik verwendet wird. Der US-amerikanische Think-Tank RethinkX sieht in der Präzisionsfermentation ein geeignetes Verfahren, mit dem sich in Zukunft nährstoffreichere, gesündere Alternativen zu tierischen Produkten zu günstigeren Verbraucherpreisen und kontrollierbaren ökologischen Kosten herstellen lassen.
Innovative Methode mit Potenzial
Die Präzisionsfermentation vereint eine Vielzahl innovativer Techniken wie z. B. die synthetische Biologie, das Genom-Editing oder Machine Learning in sich. Dabei handelt es sich oft, jedoch nicht immer, um gentechnische Verfahren. Für die Lebensmittelherstellung birgt sie große Potenziale, nicht zuletzt, weil sie es ermöglicht, Inhaltsstoffe tierischen Ursprungs wie Casein oder Eiproteine als vegane Variante zu produzieren. Der Prozess lässt sich in vier technisch klar abgegrenzte Phasen einteilen:
• Design und Programmierung, einschließlich Auswahl des Zielgens, ggf. dessen Modifikation, Expression und Wahl des Wirts • Upstream-Prozessführung einschließlich Zellanzucht und Produktion in Bioreaktoren; Anpassung von Nährmedien und weiterer Fermentationsparameter wie Temperatur, pH-Wert etc. sowie Prozessüberwachung • Downstream-Verarbeitung mit Abtrennung, Reinigung und Formulierung des Produkts, etwa über Filtration, Chromatographie oder Ultrafiltration • Sicherheits- und Zulassungsbewertung mit toxikologischen Prüfungen, Allergenbewertung und Festlegung von Reinheitsspezifikationen
Je nach Zielmolekül kommen unterschiedliche Produktionsstämme infrage, darunter Bakterienarten wie Escherichia coli, die Bäckerhefe Saccharomyces cerevisiae oder der Schimmelpilz Aspergillus niger. Die Wahl des Produktionssystems orientiert sich auch an den Anforderungen an die dreidimensionale Struktur der Proteine (Faltung), funktionelle Anpassungen nach der Synthese (posttranslationale Transformation, PTM) und Ausbeute. Häufig kommt die sog. sekretorische Expression zum Einsatz. Dabei scheidet die Wirtszelle das Substrat nach außen ab, was die Aufreinigung des Produkts erleichtert.
Funktionelle Proteine mit definierten Eigenschaften Mit Präzisionsfermentation hergestellte Proteine können bioidentisch, also ihrem Original sequenzgetreu entsprechen, oder funktionell gleichwertig sein. Beispiele sind Casein-Fragmente, Ovalbumin-Äquivalente oder süße Proteine.
Nach Studien des Fraunhofer-Instituts für Verfahrenstechnik und Verpackung (IVV) ermöglicht die Präzisionsfermentation die reproduzierbare Herstellung hochreiner Proteine mit definierten Eigenschaften. Aktuell sind Milchproteine wie beta-Lactoglobulin für die Lebensmittelindustrie besonders interessant. Sie lassen sich als bioidentische Kopien der tierischen Milchproteine im 1:1-Tausch in bestehende, rein pflanzliche Rezepturen integrieren, z. B. in Eiscremes oder Joghurtzubereitungen. Zudem können durch definierte Proteine sensorische oder funktionelle Vorteile für das Endprodukt entstehen, wie ein Report des Good Food Instituts (GFI) aus 2023 feststellt.
Marktentwicklung
Lebensmittel, die Zutaten aus Präzisionsfermentation enthalten, sind weit verbreitet: So werden bereits z. B. Vitamine zur Anreicherung von Lebensmitteln oder für Nahrungsergänzungsmittel sowie bestimmte Enzyme über entsprechende Technologien hergestellt. Bei der Produktion von Proteinen, Lipiden oder Oligosacchariden stehen die Verfahren jedoch noch relativ am Anfang. Nach Daten des GFI existieren fast drei Viertel aller Unternehmen, die Proteine mit Präzisionsfermentation herstellen, erst seit rund fünf Jahren. Wachstum erfährt der Markt vor allem in den Bereichen Milch- und Eiklar-Alternativen, Geschmacksverstärker sowie Kollagen-Ersatz.
Außerhalb der Europäischen Union (EU) sind rekombinant hergestellte Lebensmittelproteine bereits Bestandteil kommerzieller Produkte:
• Das US-amerikanische Unternehmen Impossible Foods z. B. nutzt fermentativ erzeugtes Leg-Hemoglobin aus Soja, das seit 2016 den GRAS-Status (Generally Recognized As Safe) hat. Es kommt in den USA in pflanzlichen Burgern zum Einsatz, um diese in der Anmutung möglichst fleischähnlich zu machen, also einen ähnlichen Farbton, Geschmack und „Bleeding“ wie Rindfleisch zu erzielen. • Das ebenfalls in den USA ansässige Start-up Perfect Day hat für fermentativ hergestelltes beta-Lactoglobulin 2020 ein FDA-„no-questions“-GRAS-Schreiben erhalten. Damit ist sein Einsatz z. B. in pflanzen- und fermentationsbasierten Eiscremes in den USA zulässig. • Nature’s Fynd (Fy-Protein), ein Unternehmen mit Sitz in Chicago, erhielt 2023 die Zulassung und den Marktzugang in Kanada und vertreibt Pilz-fermentierte vegane Patties und Joghurt in Nordamerika.
Während die Produkte in den USA über GRAS-Verfahren einen vergleichsweise einfachen Marktzugang haben, sind die rechtlichen Rahmenbedingungen in der EU komplex. Neben den Novel Food-Regelungen kann zudem das Gentechnik-Recht einschlägig sein; beide Regulierungen beinhalten umfassende Zulassungsverfahren. Diese regulatorischen Unterschiede zwischen Nordamerika und Europa beeinflussen die Marktdynamik: Für fermentativ hergestelltes Leg-Hemoglobin und für beta-Lactoglobulin laufen Zulassungsanträge auf EU-Ebene, während die Produkte in den USA längst im Supermarkt zu finden sind.
Präzisionsfermentation: Chancen und Herausforderungen Jenseits ihrer technologischen Potenziale spricht u. a. das Zukunftsinstitut der Präzisionsfermentation eine wichtige Rolle bei der Etablierung einer nachhaltigeren Landwirtschaft sowie der langfristigen Sicherstellung ausreichender Proteinquellen für die menschliche Ernährung zu. Diese Einschätzung gründet sich u. a. auf folgende Aspekte:
Nachhaltigkeit. Gegenüber traditionellen Produktions- und Verarbeitungsverfahren kann die Präzisionsfermentation in punkto Nachhaltigkeit u. a. in Bezug auf Treibhausgasemissionen, Landnutzung, Wasserverbrauch oder die Produktion von Nebenströmen punkten. So zeigt eine Lebenszyklusanalyse für das vegane Milchprotein von Perfect Day ein um 91-97 % geringeres Treibhausgaspotenzial im Vergleich zum traditionell hergestellten Milchgesamtprotein. Auch der Wasserverbrauch lag um 96-99 % niedriger. Bei traditionellen Verfahren anfallende Nebenströme lassen sich vermeiden. Effizienz. Präzisionsfermentation kann Moleküle gezielt und kontrolliert in großen Mengen produzieren und so gegenüber Verfahren, die Substanzen aus natürlichen Ressourcen gewinnen, eine deutlich höhere Produktivität erzielen. Resilienz. Ein Pluspunkt der Technologie ist ihre Unabhängigkeit von Standort, Weltmarkt und globalen Lieferketten. Fermentationsanlagen können weltweit errichtet und mit vielen verschiedenen regional verfügbaren Rohstoffen betrieben werden, was sie unempfindlicher z. B. gegenüber Rohstoffverknappungen macht.
Zu den größten Herausforderungen für Unternehmen innerhalb der EU zählen die gegenwärtigen administrativen Vorgabenund die damit verbundenen Praxisauswirkungen. Regulatorische Anforderungen. Erforderliche Zulassungsverfahren können bis zu vier Jahre und länger dauern, wie die seit 2019 laufende EU-Zulassung von Leg-Hemoglobin aus Soja beispielhaft verdeutlicht. Derart zeitintensive Verfahren schmälern mögliche wirtschaftliche Erfolge der Produkte und können das Überleben der Betriebe in Frage stellen.
Akzeptanz. Eine weitere Herausforderung liegt darin, das Verbraucherinteresse an neuen Lebensmitteln, die Einsicht in deren Existenzberechtigung und die Akzeptanz der innovativ hergestellten Zutaten und Produkte zu fördern. Letztere ist für den Markterfolg innovativer Lebensmittel essenziell. Als besonders zielführend gilt hier eine transparente Vertrauen bildende Kommunikation.
Unter dem Strich mögen Teile der Bevölkerung der Präzisionsfermentation allein aufgrund ihrer Potenziale für eine tierfreie Proteinherstellung und ihrer möglichen ökologischen Vorteile offen gegenüberstehen. Noch aber ist nicht geklärt, ob und wie für die Produkte z. B. mit Attributen wie „tierfrei“ oder „vegan“ geworben werden darf. Hinzu kommt: Bei der Präzisionsfermentation handelt es sich um ein hochtechnologisches Verfahren, das bei vielen Menschen vermutlich auf Vorbehalte stößt. Pro-aktive Informationen über mögliche Anwendungen, Vor- und Nachteile der innovativen Technik sowie maximale Transparenz über den tatsächlichen Einsatz der Zutaten sind entsprechend ein erster Schritt zum Erfolg.
Boeing, H., Ellinger, S., Kolb, H., Remer, T., Schulze, M. B., Sponholz, B. (2024). Umbrella Review zur Proteinzufuhr und Blutdruck. DGE-Leitlinie Proteine Ergebnisse Stand 2025. Dietary protein and blood pressure: an umbrella review of systematic reviews and evaluation of the evidence. European Journal of Nutrition (2024) 63:1041–1058. https://doi.org/10.1007/s00394-024-03336-8
Broll, H., Broll, S., Garino, C., Herfurth, U. M., & Winkel, M. (2025). Alternative Proteinquellen - Herausforderungen, Rahmenbedingungen und Lebensmittelsicherheit. Lebensmittelinformationsdienst.
Chun Zhou et al. (2022). Inverse Association Between Variety of Proteins With Appropriate Quantity From Different Food Sources and New-Onset Hypertension. 2022 May;79(5):1017-1027. https://doi: 10.1161/HYPERTENSIONAHA.121.18222. Epub 2022 Mar 10. Deutz et al. (2014). Protein intake and exercise for optimal muscle function with aging: Recommendations from the ESPEN Expert Group. Elsevier Ltd and European Society for Clinical Nutrition and Metabolism. http://dx.doi.org/10.1016/j.clnu.2014.04.007
Church DD et al. (2025). Effect of 3 different daily protein intakes in a 2-meal eating pattern on protein turnover in middle aged and older adults: A randomized controlled trial. J. Nutr. 2025; 155:1364-72.
Colombani, P. (2025). White Paper: Über Nahrungsproteine in der Ernährung von gesunden Erwachsenen. Herausgeber: Notabene Nutrition. Version 1.01. doi:10.5281/zenodo.17507509.
EFSA (2012). EFSA Panel on Dietetic Products, Nutrition and Allergies (NDA). Scientific Opinion on Dietary Reference Values for protein. EFSA J 2012, 10:2557. European Food Safety Authority. European Food Safety Authority https://www.efsa.europa.eu/sites/default/files/consultation/110712%2C0.pdf?utm
Egert et al. (2025). Umbrella Review zur Proteinzufuhr und Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Protein Intake and Cardiovascular Diseases: An Umbrella Review of Systematic Reviews for the Evidence-based Guideline on Protein Intake of the German Nutrition Society. Eur. J. Nutr. 2025; 64:254;
Ellinger, S., Schulze, M. B., Kolb, H., Remer, T., Boeing, H., Sponholz, B. (2024). Protein intake and body weight, fat mass and waist circumference: an umbrella review of systematic reviews for the evidence-based guideline on protein intake of the German Nutrition Society. Eur J Nutr. 2024 Feb;63(1):3-32. doi: 10.1007/s00394-023-03220-x. Epub 2023 Oct 4. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37794213/
FAO (2011). Dietary protein quality evaluation in human nutrition. Report of an FAO Expert Consultation 31 March–2 April, 2011 Auckland, New Zealand. https://www.fao.org/4/i3124e/i3124e.pdf
Gradl, K., Sterneder, S., Kahlenberg, K., Brandl, B., Skurk, T., & Somoza, V. (2025). Randomized Controlled Trial: Effects of a Bitter-Tasting Pea Protein Hydrolysate Intervention With Low Degree of Hydrolyzation on Energy Intake in Moderately Overweight Male Subjects. Mol Nutr Food Res, e70195.
Hansen, B., Dahl, K., Bosy-Westphal, A., Enderle J (2025). Protein quality of vegan and vegetarian university canteen dishes of the Studentenwerk Schleswig-Holstein using the example of the University of Kiel. Ernährungs Umschau, 72(1): 2–9.
Klaus, S. (2023). Proteinstoffwechsel und Proteinqualität von tierischem oder pflanzlichem Eiweiß. VFEDaktuell PLUS (2023) 194; 6-11.
König, D., Carlsohn, A., Braun, H., Großhauser, M., Lampen, A., Mosler, S., Nieß, A., Schäbethal, K., Schek, A., Virmani, K., Ziegenhagen, R, Heseker, H. (2020). Proteinzufuhr im Sport. Position der Arbeitsgruppe Sporternährung der Deutschen Gesellschaft für Ernährung e. V. (DGE). Ernährungs Umschau, 67(7): 132–9.
Kühn, T., Kolb, H., Remer, T., Schulze, M. B., Boeing, H., Ellinger, S., Sponholz, B. (2024). Umbrella Review zur Proteinzufuhr und Krebsrisiko. Protein intake and cancer: an umbrella review of systematic reviews for the evidence-based guideline of the German Nutrition Society. European Journal of Nutrition (2024) 63:1471–1486. https://doi.org/10.1007/s00394-024-03380-4
Ma et al. (2024). Dietary macronutrient intake and cardiovascular disease and mortality. Nutrients (2024; 16:152)
Malowany JM et al. (2025). The indicator amino acid oxidation (IAAO) technique: A novel approach to assess protein intakes that maximize whole-body protein anabolism. Crit. Rev.ood Sci. Nutr. 2025; https://doi: 10.1080/10408398.2025.2541895
Mamerow MM et al. (2014). Dietary protein distribution positively influences 24-h muscle protein synthesis in healthy adults. J. Nutr. 2014; 144:876-80; https://doi: 10.3945/jn.113.185280
Marino A, Di Fraia D, Panfilova D, Sahu AK, Minetti A, Omrani O, Cirri E, Ori A. Aging and diet alter the protein ubiquitylation landscape in the mouse brain. Nat Commun. 2025 Jun 6;16(1):5266. doi: 10.1038/s41467-025-60542-6.
Markova M, Pivovarova O, Hornemann S et al.: Isocaloric Diets High in Animal or Plant Protein Reduce Liver Fat and Inflammation in Individuals With Type 2 Diabetes. Gastroenterol 2017; 152(3): 571–85.e8, February 01, 2017
Moughan JP, Janice Wen Xin. (2025). Protein Intakes of Adults and the Importance of Protein Quality. doi:10.1007/978-3-031-32047-7_133-1.
Moughan JP et al. (2024). The Importance of Dietary Protein Quality in Mid- to High-Income Countries. J Nutr 2024 Mar;154(3):804-814. doi: 10.1016/j.tjnut.2024.01.020. Epub 2024 Jan 20. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38253225/
Nunes, E. A., Colenso-Semple, L., McKellar, S. R., Yau, T., Ali, M. U., Fitzpatrick-Lewis, D., Phillips, S. M. (2022). Systematic review and meta-analysis of protein intake to support muscle mass and function in healthy adults. J. Cachexia Sarcopenia Muscle, 13: 795–810.
Papanikolaou, Y., Phillips, S. M., Fulgoni, V. L. (2025). Animal and plant protein usual intakes are not adversely associated with all-cause, cardiovascular disease-, or cancer-related mortality risk: an NHANES III analysis. Appl Physiol Nutr Metab, 50: 1–8.
Reid-McCann RJ et al. (2022). The effect of animal versus plant protein on muscle mass, muscle strength, physical performance and sarcopenia in adults: protocol for a systematic review. Syst. Rev 2022 Apr 13;11(1):64. https://doi: 10.1186/s13643-022-01951-2
Remer, T., Schulze, M. B., Kolb, H., Boeing, H., Ellinger, S., Sponholz, B. (2023). Umbrella Review zur Proteinzufuhr und Nierengesundheit. DGE-Leitlinie Proteine Ergebnisse Stand 2025. Protein intake and risk of urolithiasis and kidney diseases: an umbrella review of systematic reviews for the evidence‑based guideline of the German Nutrition Society. European Journal of Nutrition (2023) 62:1957–1975. https://doi.org/10.1007/s00394-023-03143-7
Schulze, M. B., Remer, T., Kolb, H., Boeing, H., Ellinger, S., Sponholz, B. (2024). Umbrella Review zur Proteinzufuhr und Typ-2-Diabetes. DGE-Leitlinie Proteine Ergebnisse Stand 2025. Protein intake and type 2 diabetes mellitus: an umbrella review. European Journal of Nutrition (2024) 63:33–50. https://doi.org/10.1007/s00394-023-03234-5
Steele J et al. (2025). An updated systematic review and dose-response meta-analysis of protein intakes effects upon lean soft tissue mass, muscle, strength, and function in healthy adults. 2025.
Trommelen, J., van Lieshout, G. A. A., Nyakayiru, J., et al. (2023). The anabolic response to protein ingestion during recovery from exercise has no upper limit in magnitude and duration in vivo in humans. Cell Rep Med, 4: 101324.
Xu, M., Zheng, J., Ying, T., Zhu, Y., Du, J., Li, F., Chen, B., Liu, Y., & He, G. (2025). Dietary protein and risk of type 2 diabetes: findings from a registry-based cohort study and a meta-analysis of prospective cohort studies. Nutr Diabetes, 15(1): 25. https://doi: 10.1038/s41387-025-00380-z
Zittermann, A., Kolb, H., Remer, T., Schulze, M. B., Boeing, H., Ellinger, S., Sponholz, B. (2023). Protein intake and bone health: an umbrella review of systematic reviews for the evidence-based guideline of the German Nutrition Society. Osteoporosis International (2023) 34:1335–1353. https://doi.org/10.1007/s00198-023-06709-7
EFSA Journal (2024): Guidance on the scientific requirements for an application for authorisation of a novel food in the context of Regulation (EU) 2015/2283 — https://doi.org/10.2903/j.efsa.2024.8961
Food and Drug Administration (FDA) (2020). GRAS Notice GRN-000863 — Perfect Day (β-lactoglobulin) — Agency response letter (2020). https://www.fda.gov/media/136751/download
Good Food Institute (2023). Fermentation: Meat, seafood, eggs, and dairy. 2023 State of the Industry Report. 2023 State of the Industry Report-Fermentation
Good Food Institute (GFI) (2023). State of the Industry Report — Fermentation.
Good Food Institute Europe. Die Forschungslandschaft für alternative Proteine in Deutschland, Österreich und der Schweiz - GFI Europe: DE
Turck et al. (2024). Guidance on the scientific requirements for an application for authorisation of a novel food in the context of Regulation (EU) 2015/2283. EFSA Panel on Nutrition, Novel Foods and Food Allergens (NDA), https://doi.org/10.2903/j.efsa.2024.8961
U.S. Food and Drug Administration (2023): Guidance for industry: production and safety of recombinant proteins.
U.S. Food and Drug Administration (2022): Allergenicity and labeling guidance for bioengineered food ingredients.
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