Ein Tisch voll Alternativer Proteine: Hülsenfrüchte, Pilze, Würstchen und Schnitzel aus Fleischersatz.

Alternative Proteine: Nahrungsmittel der Zukunft?

In einer Welt, die mit wachsender Bevölkerung, begrenzten Ressourcen und zunehmenden Umweltproblemen konfrontiert ist, rückt die Suche nach nachhaltigen Ernährungslösungen immer stärker in den Fokus. Eine mögliche Antwort auf diese Herausforderungen bieten die sogenannten „alternativen Proteine“, Ersatzprodukte für tierische Proteine wie Fleisch, Fisch, Milch und Milchprodukte sowie Eier.

Diese alternativen Proteine aus Pflanzen, Insekten und Algen können eine gesündere und umweltfreundlichere Variante des Eiweißkonsums darstellen. Allerdings gibt es vor allem in den Industrie- und Schwellenländern keine „Proteinlücke“: Eher wird zu viel Protein mit der hierzulande üblichen Nahrung aufgenommen (Daniel 2021).

Kurz gesagt

  • Pflanzendrinks enthalten in der Regel weniger Vitamine und Mineralstoffe, diese müssen zugesetzt werden.
  • Viele Fleischersatzprodukte enthalten etwa die gleiche Menge Protein wie Fleisch und Wurstwaren.
  • Insektenprotein gilt als ähnlich hochwertig wie das Protein aus anderen tierischen Nahrungsmitteln.
  • Produkte aus Mykoproteinen (Pilze) enthalten viel hochwertiges Protein und Ballaststoffe und wenig Fett.
  • Fragen zur Verbraucherakzeptanz in Bezug auf alternative Proteine finden sich in Mehr Wissen.

Inhalt


Interesse an alternativen Proteinen steigt

In einer Umfrage des Marktforschungsunternehmens YouGov im Auftrag des The Good Food Institute Europe wünschten sich 49 Prozent der Befragten mehr Alternativen zu Fleisch-, Fisch-, Ei- und Milchprodukten (GFI Europe 2024). Knapp ein Drittel (30 %) gab an, häufiger zu pflanzlichen Fleischalternativen greifen zu wollen, ein Viertel (27 %) will häufiger Milchalternativen nutzen.

Die Verkaufszahlen zeigen ein ähnliches Bild: Der Umsatz mit pflanzlichen Lebensmitteln im deutschen Einzelhandel ist 2022 um 11 Prozent auf 1,91 Milliarden Euro gestiegen. Die Deutschen geben durchschnittlich pro Kopf 23 Euro für pflanzliche Alternativprodukte aus, Platz zwei in Europa, nach den Niederlanden (GFI Europe 2023). Auch der Ernährungsreport des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft 2023 zeigt, dass immer weniger der Befragten täglich Fleisch und Wurstwaren essen und der Verzehr vegetarischer und veganer Fleischalternativen zunimmt. Die Gründe hierfür sind vielfältig: Seit 2020 steht die Neugier, etwas zu probieren, auf Platz 1 (73 %). Aber auch die bessere Verträglichkeit für Klima beziehungsweise Umwelt (63 %), Tierschutz (63 %) und Geschmack (63 %) sind kaufentscheidend (BMEL 2023).


Fleisch, Milch, Käse und Eier aus Pflanzen

Egal ob aus Soja, Erbsen oder Weizen – pflanzenbasierte Ersatzprodukte für Fleisch, Milch oder Eier finden sich heute in jedem gut sortierten Supermarkt in immer größerer Auswahl, Tendenz steigend. Tatsächlich macht es aus Gesundheitsgründen Sinn, tierisches Protein durch Pflanzenprotein zu ersetzen: Verschiedene Studien zeigen, dass vor allem ein Zuviel an verarbeitetem, rotem Fleisch von Rind und Schwein zu gesundheitlichen Problemen wie Diabetes, Herz-Kreislauf-Erkrankungen oder Darmkrebs führen kann. Eine Reduktion des Fleischverzehrs sowie eine Zunahme des Verzehrs an unverarbeiteten Hülsenfrüchten oder Nüssen wird darum in der „Planetary Health Diet“ der EAT Lancet-Kommission, aber auch den neuen DGE-Ernährungsempfehlungen angeraten (Willett et al. 2019, Schäfer et al. 2024).

Mehr zur Planetary Health Diet
Mehr zu den neuen DGE-Empfehlungen

Unklar ist derweil, wie die zum Großteil hochverarbeiteten pflanzlichen Ersatzprodukte einzuordnen sind. Epidemiologische Studien zum Konsum pflanzlicher Ersatzprodukte gibt es kaum. Daher hat das Max Rubner-Institut mit Kooperationspartnern eine Langzeitstudie namens COPLANT initiiert, die moderne vegane und vegetarische Speisepläne untersucht. Zum jetzigen Zeitpunkt (Juni 2024) kann nur aufgrund von Nährwertanalysen auf die Qualität von Ersatzprodukten geschlossen werden.

Vor- und Nachteile der alternativen Proteinquellen Pflanzen, In-vitro-Fleisch, Insekten, Algen und Mykoproteine

Grafik: Die Vor- und Nachteile „Alternativer Proteine“ im Überblick: Pflanzliche Ersatzprodukte, In-vitro-Fleisch, Insekten, Algen und Mykoproteine.

Aufwendige Herstellungsverfahren

Als Rohstoffe für pflanzenbasierte Ersatzprodukte kommen Hülsenfrüchte, Getreide oder Nüsse in Frage; neben Sojabohnen und Weizen vermehrt auch Reis, Erbsen, Ackerbohnen und Sonnenblumenkerne.

Zunächst wird ein hochkonzentriertes Eiweißpulver hergestellt, das als Basiszutat dient. Zusammen mit weiteren Zutaten sowie Wasser wird die Mischung im sogenannten Extrusionsverfahren erhitzt, geknetet und danach durch ein Sieb gepresst und geformt. Als Zutaten können weitere Substanzen zum Einsatz kommen: Stärke, Methylcellulose, Gummi arabicum, Öle, Aromen und Geschmacksverstärker, Farbstoffe, Konservierungsstoffe, Gewürze, Salz und Mikronährstoffe. Anders und wesentlich einfacher verläuft die Herstellung von Tofu, Tempeh und Seitan. Diese gelten als am wenigsten prozessierte Fleischersatzprodukte (Jones 2023).

Fleischersatz kann auch im 3D-Drucker hergestellt werden, was ein schonenderes Verfahren darstellt. Entsprechende Produkte finden sich hierzulande derzeit allerdings nur in ausgewählten Restaurants.

Die Herstellung von Milchersatz wie Erbsen, Hafer-, Mandel-, Reis- oder Soja-Drinks ist vergleichsweise einfach: Hülsenfrüchte, Getreide oder Nüsse werden eingeweicht und vermahlen oder getrocknet vermahlen. Darauf folgt die Abtrennung der Faserstoffe und die Zugabe von Vitaminen und anderen Substanzen wie Ölen oder Emulgatoren. Dann wird das Ganze homogenisiert und erhitzt. Am Ende kommen noch mögliche Zusatzstoffe sowie Mikronährstoffe wie Vitamin D oder Kalzium in die Rezeptur.


Wie gesund sind pflanzliche Ersatzprodukte?

Insgesamt wird die Verwendung potenziell allergen wirkender Hülsenfrüchte wie Soja oder Getreide wie Weizen als kritisch gesehen. Häufig suchen Hersteller darum nach Alternativen wie Reis oder Erbsen. Allerdings ist bereits festzustellen, dass nun auch mehr Menschen unter einer Erbsen-Allergie leiden (Reese et al. 2023).

Vor allem Fleischersatzprodukte, wie vegane Wurstwaren, sind in Verruf geraten (Hu et al. 2019, Toh et al. 2024) und werden mit anderen hochverarbeiteten Produkten wie Softdrinks, Süßwaren oder Kartoffelchips verglichen. Und wie die europäische EPIC-Studie mit mehr als 250.000 Probanden gezeigt hat: Wer mehr hochverarbeitete Produkte auf dem Speiseplan stehen hat, leidet häufiger unter Krebs und Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Dies galt allerdings vor allem für tierische, verarbeitete Produkte und gesüßte Getränke. Pflanzliche Ersatzprodukte für tierische Lebensmittel sind nicht mit einem erhöhten Risiko für Krankheiten verbunden (Cordova et al. 2023). 

Die Sache mit der Proteinqualität

Einige Forschende geben aber zu bedenken, dass eine aufwendige Produktionskette oder eine lange Zutatenliste ein Produkt nicht automatisch ungesund machen (McClements 2023). Proteinisolate gelten zum Beispiel als hochverarbeitete Zutat. Allerdings sind in ihnen kaum noch sogenannte „antinutritive“ Substanzen aus Hülsenfrüchten wie Phytate oder Lektine enthalten, die die Verfügbarkeit von Lebensmittelinhaltsstoffen wie Eisen oder Zink vermindern. Ein anderes Beispiel: Es kann ein Produkt aufwerten, wenn mehrere pflanzliche Proteine gemischt werden, da Getreide und Hülsenfrüchte oft nur in Kombination an die Proteinqualität von tierischem Protein heranreichen. Ausnahmen sind hier Sojabohnen, Erbsen, Quinoa und Amaranth, die alle essenziellen Aminosäuren liefern.

Tatsächlich reicht es nicht aus, wenn ein Produkt die gleiche Menge an Proteinen enthält wie ein Steak – auch die Qualität muss stimmen. Diese hängt vom Aminosäure-Profil sowie der Verdaulichkeit eines Proteins ab. Man gibt die Wertigkeit heute als „Digestible Indispensable Amino Acid Score“ (DIAAS) an: Ein DIAAS-Wert von 100 Prozent (oder höher) bedeutet, dass alle lebensnotwendigen Aminosäuren in ausreichender Menge enthalten sind. Eier weisen einen DIAAS-Wert von 122 Prozent auf, Sojamehl liegt bei 105 und Erbsen bei 88 Prozent. Zum Vergleich: Ein Rindersteak erreicht einen DIASS-Wert von 130 Prozent (Adhikari et al. 2022).

Die ausführliche Antwort auf die Frage „Liefert Ei das hochwertigste Protein?“ gibt es in den Mythen & Fakten.

Fleischersatzprodukte können sich jedoch bei anderen Inhaltsstoffen extrem unterscheiden:

  • Sie enthalten im Vergleich meist weniger gesättigte Fettsäuren und weniger Fett als Fleischprodukte.
  • Sie können mehr sekundäre Pflanzenstoffe enthalten als die tierischen Originale.
  • Häufig enthalten sie mehr Ballaststoffe; das ist auch darauf zurückzuführen, dass hochverarbeitete Pflanzenfasern als funktionale Additive eingesetzt werden, z. B. als Verdickungsmittel (Verbraucherzentrale 2022 ).
  • Sie enthalten zum Teil weniger gut verfügbares Calcium, Eisen sowie Vitamin B12 (Bryant 2022).

Fazit: Die meisten Fleischersatzprodukte sind ähnlich nährstoffreich wie Fleisch, weisen aber oft eine günstigere Nährstoffzusammensetzung auf. Nur das Etikett verrät, ob ein Produkt eher gesund ist (Eiweiß, Vitamine, Mineralstoffe, Ballaststoffe) oder eher ungünstig (Kohlenhydrate, Salz).

Hoch verarbeitet und dennoch gesund? Kommt darauf an!

Laut einem Marktcheck der Verbraucherzentrale aus dem Jahr 2021 setzen Hersteller weniger Zusatzstoffe ein als noch 2017 (Verbraucherzentrale Berlin 2022). Zwar sind Zusatzstoffe ungefährlich und müssen Zulassungsverfahren durchlaufen, allerdings geben neuere Studien Hinweise auf unerwünschte Wirkungen. Zum Beispiel sind Emulgatoren in die Kritik geraten, da sie die Entstehung chronisch-entzündlicher Darmerkrankungen befeuern könnten (Naimi et al. 2021). Bislang gibt es dazu aber vor allem Erkenntnisse aus Tierversuchen und es ist unklar, ob diese auf den Menschen übertragbar sind.

Ersatzprodukte für Milch und Käse sind oft nährstoffarm

Alle Pflanzendrinks enthalten weniger Kalorien als Kuhmilch und liefern keine oder kaum gesättigte Fette (Foterek 2016). Sie enthalten aber auch weniger Nährstoffe: Nur Sojadrinks sind im Proteingehalt der Kuhmilch gleichwertig. Vitamine und Mineralstoffe müssen allen Pflanzendrinks zugesetzt werden. Dafür liefern Soja- und Haferdrinks sekundäre Pflanzenstoffe, die auch als gesundheitsförderlich angesehen werden. Studien weisen jedoch darauf hin, dass Hafer- und Reisdrinks mit einem hohen glykämischen Index den Blutzuckerspiegel stark erhöhen und darum vor allem bei Diabetes nicht empfehlenswert sein könnten (Jeske et al. 2017).

Eher schlecht sieht es bei Käse-Ersatz aus. In diesem kann Palmöl, Kokosfett und Stärke stecken oder Reis, Cashewkerne, Mandeln oder Blumenkohl. Wegen dieser unterschiedlichen Zutaten schwankt laut einem Marktcheck der Verbraucherzentrale Hamburg der Eiweißgehalt von Käse-Imitaten zwischen 0 und 14 Prozent. Käse hat je nach Sorte einen Eiweißgehalt zwischen 10 und 30 Prozent. Die Verbraucherzentrale Hamburg (2023) schreibt darum: „Ernährungsphysiologisch sind die Ersatzprodukte nicht so wertvoll wie echter Käse, denn sie enthalten meist nur sehr wenig Protein und kaum Calcium. Der Anteil gesättigter Fettsäuren und der Salz-Gehalt können in manchen Fällen jedoch sogar höher sein als bei einem normalen Käse-Vergleichsprodukt.“

Ei-Ersatz ist bislang keine gesunde Alternative

Für Ei-Alternativen werden einer Basis aus Hülsenfrüchten oft Stärkemehl, Pflanzenöle sowie einige wenige Zusatzstoffe und Gewürze beigemischt. Doch wie nah kommen die Produkte dem Original?

Ein Hühnerei liefert mit rund 13 Prozent relativ viel Protein und erreicht einen DIAAS-Wert von 122 Prozent (siehe „Die Sache mit der Proteinqualität“). In Hülsenfrüchten steckt zwar auch viel Eiweiß. Aber nur in Kombination, etwa mit Getreide, sind alle lebensnotwendigen Protein-Bausteine enthalten. Im Ei kommt zudem fast alles an Vitaminen und Mineralstoffen vor, was ein Mensch braucht, dazu Cholin (wichtig für Botenstoffe im Gehirn) sowie Carotinoide (für gutes Sehen). In einigen Ei-Ersatzprodukten werden darum Vitamine zugesetzt, wie B12 und D, oder auch Karottenpulver.

Die Verbraucherzentrale NRW monierte 2021 dennoch, dass die Ersatzprodukte nicht an die Ernährungsqualität von Eiern heranreichen. In 14 geprüften Produkten fand sich im Schnitt nur ein Siebtel der Proteinmenge eines echten Eis. Dafür enthielten die Ei-Varianten aber weniger Kalorien und keine gesättigten Fettsäuren oder Cholesterin (Verbraucherzentrale NRW 2021).

Fisch-Ersatz kommt dem Original nicht sehr nah

Fisch liefert Protein und wertvolle Omega-3-Fette sowie Mikronährstoffe wie Vitamin B12, Vitamin D, Jod und Selen. Die Fischbestände in den Weltmeeren schrumpfen jedoch, daher entwickeln Unternehmen zunehmend auch Alternativen zu Tunfisch & Co.

Laut einem Marktcheck der Verbraucherzentrale Hamburg aus dem Jahr 2021 fehlen in den Ersatzprodukten aber Fisch-typische Nährstoffe: Die meisten getesteten Ersatzprodukte enthielten weniger Protein als herkömmlicher Fisch. Die veganen Fisch­alternativen sind zum Teil auch hochverarbeitet und enthalten häufig viele Zutaten. Interessierte sollten daher auf den Gehalt an Proteinen sowie an Omega-3-Fettsäuren achten (Verbraucherzentrale Hamburg 2021).


Insekten als Nahrungsmittel

Insekten stehen weltweit in vielen Kulturen seit Langem auf dem Speiseplan. Vor allem in Afrika, Lateinamerika und Teilen Asiens sind Insekten Nahrungsmittel für rund 2 Milliarden Menschen; zum Beispiel Seidenraupen-Puppen, Mehlwürmer (T. molitor und Zophobas morio) und Grillen. Traditionellerweise werden Insekten wild gesammelt. In Asien werden bestimmte Arten, etwa Heuschrecken, auch in Kleinfarmen produziert. „Schlachtreife“ Tiere werden durch Hitze oder Kälte getötet und als Ganzes vermahlen oder zu einer Paste verarbeitet (BZfE 2023). Die industrielle Insektenzucht steigt weltweit, vor allem in Kanada, aber auch in Europa, wo bestimmte Insektenarten seit 2021 in Lebensmitteln zugelassen sind.

Mehr zum Konsum von Insekten gibt es
im Interview mit Dr. Tilman Reinhardt: „Insekten – Neuartige Lebensmittel in der Europäischen Union
und im Video „Insekten – Eine Möglichkeit für eine klimafreundliche Ernährung?“ .

Insekten sind nährstoffreich wie andere tierische Lebensmittel

Viele essbare Insektenarten sind energie- und nährstoffreich: Ihr Proteingehalt liegt je nach Art zwischen 8 und 48 Gramm pro 100 Gramm Insektenfleisch, Grillen und Mehlwürmerlarven liefern wie andere Fleischarten rund 20 Prozent Protein (Liceaga 2022). Zugleich ist der Gehalt an essenziellen Aminosäuren hoch, darum gilt Insektenprotein als ähnlich hochwertig wie Protein aus herkömmlichen tierischen Nahrungsmitteln (Rühl 2019). Fettsäuren liegen vor allem als gesundheitsförderliche ungesättigte Fettsäuren vor. Je nach Spezies, Alter und Futtermittel liefern Insekten zudem reichlich Mikronährstoffe wie etwa Eisen, Zink, Mangan und Kupfer (Li et al. 2023).

Immer mehr Studien zeigen, dass sich Proteine aus Insekten positiv auf die Gesundheit auswirken. Wer Insekten in seinen Speiseplan integriert, hat eine größere Diversität an Darmmikroben sowie weniger systemische Entzündungen (Ros-Baró et al. 2022). Auch finden sich bioaktive Substanzen, die mit einer besseren Immunfunktion in Verbindung gebracht werden (Li et al. 2023). Zwar haben Insekten allergenes Potenzial. Die Gefahr von Allergien ist bei verarbeiteten Insektenproteinen jedoch gering, da Proteine dabei in ihrer Faltstruktur verändert werden und so weniger allergen wirken. 

Weitere Informationen zur Zulassung von Insekten (Novel-Food-Verordnung) finden sich in Mehr Wissen.

Herkömmliche und alternative Proteinquellen im Vergleich: Rindfleisch, Hähnchen, Sojadrink, Tofu und Insekten. Verglichen werden Treibhausgasemissionen, Protein, Fett und Energiewert.

Grafik: Kühe verzeichnen 50 CO2e pro 100 g Protein – der mit Abstand höchste Wert bei den Treibhausgasemissionen. Hühner liegen mit 5,7 CO2e deutlich darunter, aber immer noch deutlich über Tofu, Sojadrink und Insekten mit 2, 1 und 0,4 CO2e. Bei den Nährwerten sind Grillen, Rinderlende und Brathuhn durchaus vergleichbar mit rund 20 g Protein pro 100 g und 130–155 kcal. Sojadrink und Tofu liegen in diesem Vergleich hinter den tierischen Alternativen mit 3,5 g und 8,8 g Eiweiß sowie 54 kcal und 86 kcal.


In-vitro-Fleisch

In-vitro-Fleisch ist Fleisch, das im Labor, genauer in Zellkulturen produziert wird. Im Gegensatz zu anderen Ersatzprodukten handelt es sich hier annähernd um natürliches Fleischgewebe. Bei der In-vitro-Fleischzüchtung kommen Stammzellen aus einer Muskelbiopsie zum Einsatz, für die die Tiere nicht getötet werden, aber möglicherweise Schmerzen erleiden. Für das Wachstum von In-vitro-Fleisch wird aber meist fetales Kälberserum verwendet, weil es die benötigten Wachstumsfaktoren enthält. Dieses wird aus dem Herzen ungeborener Kälber entnommen, die bei der Entnahme sterben. Alternativen werden allerdings erprobt (Messmer et al. 2022).

Die Entwicklung findet bisher vor allem in den USA, Israel und den Niederlanden statt (Umweltbundesamt 2020, Poppe 2021). In Singapur ist Hähnchenfleisch aus dem Labor der kalifornischen Firma Eat Just seit Ende 2020 zugelassen (Waltz 2021). In den USA darf im kultiviertes Fleisch seit 2023 verkauft werden. Eine Marktzulassung in der EU braucht wahrscheinlich noch Jahre (Umweltbundesamt 2020).

Die Grafik zeigt die Vor- und Nachteile sowie die Herausforderungen von In-vitro-Fleisch als Protein-Alternative zu herkömmlich erzeugtem Fleisch.

Quelle: Cluster Ernährung

Ob In-vitro-Fleisch gesund oder ungesund ist, ist derzeit unklar

Da In-vitro-Fleisch echtem Fleisch sehr ähnlich ist, gilt die ernährungsphysiologische Qualität als vergleichbar. In der Zellkultur kann man jedoch verschiedenste Nährstoffe wie etwa Vitamine oder Omega-3-Fettsäuren beimengen und das Fleisch so zu einem funktionellen Lebensmittel machen (Woll/Böhm 2017). Wahrscheinlich werden aber den Produkten auch Aromen und andere Zusatzstoffe zugesetzt werden müssen, um sie geschmacklich attraktiv zu machen. Möglicherweise werden solche Produkte dann ebenso als „hochverarbeitet“ wahrgenommen. Unklar ist, ob durch ein Zuviel an In-vitro-Fleisch die gleichen Risiken wie bei übermäßigem Konsum von herkömmlichem Fleisch drohen (Woll/Böhm 2017).

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Mykoproteine

Es handelt sich bei Mykoproteinen einerseits um für den Menschen ungefährliche Schimmelpilze und andererseits um essbare und teilweise bereits handelsübliche Ständerpilze, die in Nährlösungen Pilzfäden (Myzel) bilden. Die international vertriebene Marke QuornTM ist das bekannteste Beispiel für ein aus Mykoprotein produziertes Lebensmittel. Es kam bereits 1985 in Großbritannien auf den Markt, in Deutschland 2012 (Umweltbundesamt 2019).

Industriell werden die QuornTM-Produkte aus Myzel des Schimmelpilzes Fusarium venenatum in Biotanks hergestellt (Hadi/Brightwell 2021). Pilze sind sogenannte heterotrophe Organismen, das heißt, sie brauchen eine Kohlenstoffquelle zum Wachsen, aber kein Licht (Lang et al. 2017). Nach der Fermentation wird das Myzel meist mit Eiklar oder Pflanzenextrakten versetzt, um eine fleischartige Textur zu erreichen.

Pilze liefern Protein und Ballaststoffe

Produkte aus Mykoproteinen sind protein- und ballaststoffreich und bieten ein günstiges Fettsäureprofil mit mehrfach ungesättigten Fettsäuren und ohne Cholesterin (Molfetta et al. 2022). Pilzprotein weist zudem eine sehr gute Proteinqualität auf, die an Milch- und Sojaprodukte heranreicht (Umweltbundesamt 2019). Bisherige Studien legen auch positive gesundheitliche Effekte von Mykoprotein auf den Cholesterin- und Blutzuckerspiegel, den Appetit sowie die Sättigung nahe (Derbyshire/Ayoob 2019). Außerdem ist das Risiko einer Allergie oder Unverträglichkeit bei Mykoproteinen deutlich geringer als bei vielen anderen Lebensmitteln wie Milch, Soja oder Eiern (Hashempour-Baltork et al. 2020).

Mikrobenprotein aus Bakterien und Hefen

Mikroben wie Bakterien und Hefen verdoppeln ihre Biomasse innerhalb von Stunden. Im Gegensatz zu höheren Pflanzen können sie zudem Stickstoff in Proteine umwandeln – und das mit einer Effizienz von nahezu 100 Prozent (Pikaar et al. 2018). Die in der „zellulären Landwirtschaft“ erzeugte Biomasse kann geerntet und zu Lebensmitteln verarbeitet werden. Oder die Proteine können extrahiert werden, um ein reines Proteinisolat aus den Zellen herzustellen. Man spricht im letzteren Fall von „Präzisionsfermentation“, da Mikroben gezielt genetisch verändert werden, um etwa Casein, das wichtigste Milcheiweiß, zu produzieren.

Derzeit sind in der EU für die menschliche Ernährung nur bestimmte Mikroben zugelassen, wie etwa Hefen in Lebensmitteln. In den USA und anderen Ländern gibt es bereits Produkte aus Präzisionsfermentation zu kaufen. In der EU laufen Anträge, etwa von FORMO, einem Berliner Start-Up, das Käse im Fermenter herstellen möchte.

Bakterien: klein, aber möglicherweise oho!

Bakterien sind eine ausgezeichnete Quelle für Proteine, da sie 30 bis 65 Prozent Protein (Trockengewicht) enthalten (Smetana et al. 2018). Mikrobielles Protein erfüllt die FAO/WHO-Anforderungen in Bezug auf wichtige Aminosäuren (Matassa et al. 2016). Insgesamt gibt es bisher wenige Studien, die explizit die gesundheitlichen Vorteile bakterieller Proteine, die als Lebensmittel oder Lebensmittelzutat verzehrt werden, auf die menschliche Gesundheit untersuchen. Zumindest im Mäuseversuch führte die Fütterung des Bakteriums Akkermansia muciniphila zu weniger Fettmasse, Verbesserungen der Insulinresistenz und des Fettstoffwechsels (Brodmann et al. 2017).

Bakterienzellen enthalten jedoch auch einen hohen Anteil an Nukleinsäuren und damit Purinen. Diese können zu einer überhöhten Harnsäureproduktion im Körper führen, was das Gichtrisiko bei anfälligen Personen steigern kann. Daher muss der Nukleinsäuregehalt in den Proteinen etwa durch Hitzebehandlungen reduziert werden (Smetana et al. 2018).


Mikroalgen

Zu den Mikroalgen zählen Grün- und Kieselalgen, die bekanntesten sind Chlorella und Arthrospira. Einige Mikroalgen bilden mittels Photosynthese Nährstoffe aus Sonnenlicht und CO2, andere benötigen organisches Material für ihr Wachstum, wobei manche auch beide Fähigkeiten haben. Im Lebensmittelbereich dienen sie bisher hauptsächlich als Zutat von Nahrungsergänzungsmitteln in Form von Pulvern, Kapseln und Tabletten. Aus Mikroalgen werden zudem Öle hergestellt, die reich an den lebenswichtigen langkettigen mehrfach ungesättigten Fettsäuren DHA und EPA sind, die in großen Mengen nur in fettem Fisch enthalten sind (Lopes da Silva et al. 2019).

Die Herstellung proteinreicher Inhaltsstoffe aus Mikroalgen ist wegen des hohen Preises, dem Mangel an effizienten Verarbeitungsprozessen und einem „unangenehmen“ Geschmack derzeit nicht lukrativ (Grossmann et al. 2019). Dagegen werden Mikroalgen für die Produktion von Biomolekülen wie Pigmenten (z. B. Chlorophyll und Carotinoide), Kohlenhydraten (z. B. Carrageen und Alginat), aber auch Vitaminen und Enzymen genutzt (Khanra et al. 2018), die am Markt höhere Preise erzielen.

Nährstoffreiche Wasserlebewesen

Mikroalgen enthalten viele Nährstoffe wie Proteine, Kohlenhydrate, Carotinoide, Vitamine, Mineralstoffe und lebenswichtige Fettsäuren. Der Proteingehalt variiert je nach Algenart, ist aber mit 40 bis 70 Gramm pro 100 Gramm Trockenmasse sehr hoch und das Aminosäureprofil für den menschlichen Stoffwechsel vorteilhaft (Rösch et al. 2019). Die Menge an Inhaltsstoffen kann auch durch die Kultivierung gesteuert werden. Aus einigen In-vitro-, Tier- und Humanstudien liegen Hinweise vor, dass Mikroalgen unter anderem antioxidativ, antientzündlich und immunmodulatorisch wirken (Neumann et al. 2018a, 2018b, 2019). Die Datenlage erlaubt jedoch noch keine gesicherten Aussagen zu gesundheitsfördernden Wirkungen beim Menschen.


Makroalgen

Makroalgen als Lebensmittel sind in Asien seit Jahrhunderten von großer Bedeutung. In Deutschland ist seit einigen Jahren die Nori-Alge bekannt, die bei der Zubereitung von Sushi zum Einsatz kommt. Die Verzehrsmengen von Algen sind jedoch hierzulande verschwindend gering. Die zweite wichtige Anwendung ist die industrielle Herstellung von Verdickungsmitteln wie Alginat, Agar-Agar und Carrageen für Lebensmittel (EUMOFA 2019).

Teilweise werden Algen wild geerntet, teilweise in Aquakultursystemen angebaut. Die Aquakultur im küstennahen Meer ist die derzeit vorherrschende Produktionsmethode für Seetang. Die Offshore-Aquakultur in Anlagen auf hoher See macht hingegen noch immer eine Minderheit der Aquakulturanlagen aus. Aquakultur auf dem Land kann einerseits in Küstennähe mit Meerwasser erfolgen oder abseits von Küsten in großen Becken mit Süßwasser.

Senken Makroalgen das Risiko für ernährungsmitbedingte Krankheiten?

Makroalgen gelten als sehr gesunde Lebensmittel (Leandro et al. 2020). Sie sind reich an Protein – in Rot- und Grünalgen findet man bis zu 44 Prozent Eiweiß in der Trockenmasse –, zudem ist die Aminosäure-Zusammensetzung günstig. Makroalgen liefern auch viele Ballaststoffe, darunter bioaktive Polysaccharide wie Fucoidane (Araújo et al. 2021). Auch Omega-3-Fettsäuren, die Mineralstoffe Jod, Eisen, Zink, Kupfer, Selen, Fluor und Mangan, Vitamin A, K und Vitamin B12 sowie Carotine, Catechine oder Flavonole stecken in Seetang. Zudem weisen Makroalgen einen geringen Fettgehalt auf (Ahern et al. 2021).

Es werden zahlreiche gesundheitliche Wirkungen einiger Substanzen aus Makroalgen diskutiert. Beobachtungsstudien der letzten Jahre zeigen, dass ein hoher Makroalgen­kon­sum in Asien mit einem geringeren Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Krebs und Diabetes zusammenhängt (Ahern et al. 2021). Es muss jedoch geklärt werden, wie gut die bioaktiven Substanzen und die Proteine vom Körper aufgenommen werden (Cherry et al. 2019).

Gleichzeitig können Algen Schwermetalle wie Kadmium oder Quecksilber und andere bedenkliche Kontaminationen wie Pestizide oder Dioxine anreichern und damit ein Gesundheitsrisiko darstellen (BVL 2020). Krankmachende Bakterien und Viren sowie Mikroplastik stellen weitere Risiken dar. Dennoch gilt der Verzehr von hierzulande auf dem Markt befindlichen Algen als weitgehend sicher (Monteiro et al. 2019). Nur Menschen mit Schilddrüsenkrankheiten sollten auf Seetang wegen der hohen Jodgehalte verzichten (Verbraucherzentrale 2024).


Vor- und Nachteile alternativer Proteinquellen in Bezug auf Umwelt, Gesundheit und Tierwohl

z.B. (Soja, Erbse, Lupine, Mais, Weizen)

Umwelt
– geringer Wasserverbrauch
– geringe THG**

Gesundheit
– hoher Proteingehalt
– weniger Fett (kaum Cholesterin)
– Ballaststoffe
– hoher Verarbeitungsgrad (viele Zutaten und – Zusatzstoffe)
– potenzielles Allergierisiko

Tierwohl
keine Tiere involviert

Umwelt
– geringer Land- und Wasserverbrauch
– geringe THG**

Gesundheit
– hoher Proteingehalt
– Mineralstoffe
– Vitamine
– Spurenelemente
– Ballaststoffe
– Kalzium
– potenzielles Allergierisiko

Tierwohl
Tierwohl-Aspekte ungeklärt

Umwelt
– geringer Landverbrauch
– THG** hängt von der Herstellung ab
– hoher Energie- und Wasserverbrauch

Gesundheit
– Anreicherung mit Vitaminen oder Omega-3-FS* möglich
– Übertragung von Krankheiten/ Keimen unklar
– Notwendigkeit von Antibiotika unklar
– Langzeitwirkungen bei hohem Konsum unklar

Tierwohl
Stammzellgewinnung vom Tier (extensive Tierhaltung möglich)

Umwelt
– geringer Wasserverbrauch
– geringe THG**

Gesundheit
– hoher Proteingehalt
– hoher Puringehalt
– möglicher Toxingehalt
– mögliche Kontamination mit Bakterien
– potenzielles Allergierisiko

Tierwohl
– keine Tiere involviert

Umwelt
– geringer Land- und Energieverbrauch

Gesundheit
– hoher Proteingehalt
– Kohlenhydrate
– Carotinoide
– Vitamine
– Mineralstoffe
– Fettsäuren
– mögliche Kontamination mit Schwermetallen, Bakterien oder Pilzen

Tierwohl
– keine Tiere involviert

Umwelt
– geringer Wasserfußabdruck
– geringe THG**

Gesundheit
– hoher Proteingehalt
– Ballaststoffe
– Omega-3-FS*
– Mineralstoffe
– Vitamine
– Carotinoide
– Gesamtfettgehalt
– zu hoher Jodgehalt
– mögliche Kontamination mit Schwermetallen, Pestiziden und Pharmazeutika

Tierwohl
– keine Tiere involviert

*FS: Fettsäuren; THG**: Treibhausgasemissionen

Quelle: KErn – Kompetenzzentrum für Ernährung (2022): Alternative Proteinquellen – Literaturstudie zum aktuellen Forschungsstand, S. 44–45. [online]


Fazit

Pflanzliche Ersatzprodukte sind immer häufiger in den Regalen zu finden und stoßen bei immer mehr Menschen auf Akzeptanz. Ob sie gesünder sind oder nicht, lässt sich allerdings nicht mit einem definitiven Ja oder Nein beantworten:

Viele pflanzliche Proteine (zum Beispiel aus Soja oder Erbsen) enthalten weniger gesättigte Fette und dafür mehr Ballaststoffe, Antioxidantien und andere gesundheitsförderliche Nährstoffe. Dafür enthalten sie andere wichtige Nährstoffe nicht, wie zum Beispiel Vitamin B12 und Eisen, oder nur in einer Form, die vom Körper schlechter verwertbar ist.

Fleischersatzprodukte wie vegane Nuggets sind wegen der zahlreichen Produktionsschritte und einer langen Zutatenliste in Verruf geraten. In der EPIC-Studie waren pflanzliche Ersatzprodukte für tierische Lebensmittel allerdings nicht mit einem erhöhten Risiko für Krankheiten verbunden (Cordova et al. 2023). 

Insekten, Mykoproteine und Algen liefern hochwertiges Eiweiß, ebenso wie Vitamine, Mineralstoffe und essenzielle Fettsäuren. Gerade Meeresalgen können aber mit Schwermetallen und anderen Schadstoffen wie Pestiziden und Dioxinen belastet sein. Sie liefern sehr viel Jod und können bei übermäßigem Verzehr entsprechend auch zu einer Überdosierung führen. In-vitro-Fleisch sowie Produkte aus Präzisionsfermentation sind hierzulande noch nicht erhältlich.

Als allgemeines Fazit lässt sich ziehen, dass es weniger einzelne Produkte sind, die über den Gesundheitszustand entscheiden, sondern vielmehr eine generell abwechslungsreiche Ernährung und ein gesundheitsförderlicher Lebensstil – ob mit Insektenprotein, Rindfleisch oder pflanzlichen Ersatzprodukten oder ohne.

Mehr zu Alternativen Proteinen

Nachweise

Adhikari et al. (2022): Protein quality in perspective: A review of protein quality metrics and their application. Nutrients, 14(5):947, [online] https://doi.org/10.3390/nu14050947

Ahern et al. (2021): The role of aquatic foods in sustainable healthy diets. UN-Report-Nutrition. [online] https://www.unnutrition.org/wp-content/uploads/FINAL-UN-Nutrition-Aquatic-foods-Paper_EN_.pdf

Araújo et al. (2021): Current Status of the Algae Production Industry in Europe: An Emerging Sector of the Blue Bioeconomy. Front. Mar. Sci. 7:626389. [online] https://doi.org/10.3389/fmars.2020.626389

BMEL – Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (2023): Deutschland, wie es isst – der BMEL-Ernährungsreport 2023. https://www.bmel.de/SharedDocs/Downloads/DE/Broschueren/ernaehrungsreport-2023.pdf?__blob=publicationFile&v=4

Brodmann et al. (2017): Safety of Novel Microbes for Human Consumption: Practical Examples of Assessment in the European Union. Frontiers in microbiology 8:1725. [online] https://doi.org/10.3389/fmicb.2017.01725

Bryant CJ (2022): Plant-based animal product alternatives are healthier and more environmentally sustainable than animal products. Future Foods 6(4):100174. [online] https://doi.org/10.1016/j.fufo.2022.100174

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Titelbild: bit24/stock.adobe.com


Stand: Juni 2024

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