Die Vorstellung, Wasserpflanzen zu essen, klingt zunächst vielleicht unappetitlich.
In bestimmten Regionen Südostasiens essen Nutztiere und Menschen jedoch schon seit Jahrzehnten eine kleine Pflanze namens Wasserlinse.
Als Forscher in der Lebensmittelwissenschaft möchten wir etwas Licht in die faszinierende Welt dieser wenig bekannten Pflanzen mit hohem Proteingehalt bringen. Wir glauben, dass sie das Potenzial haben, unsere Ernährung zu revolutionieren!
Kleine Anlagen, großes Potenzial
Wasserlinsen sind Wasserpflanzen, die bewohnen die Oberfläche des Süßwassers der Welt.
Es gibt mehrere Wasserlinsenarten, die sich vor allem durch die Größe ihrer Blätter unterscheiden. Diese Pflanzen sind bemerkenswert einfach: ein winziges Blatt, das auf dem Wasser schwimmt, mit einer winzigen Wurzel, die nicht einmal am Boden verankert ist.
Auf den ersten Blick scheinen Wasserlinsen harmlos und sogar ein wenig zu gewöhnlich zu sein, um von Interesse zu sein.
Doch hinter ihrer bescheidenen Erscheinung verbirgt sich hinter dieser Pflanze das Potenzial, eine wahre Proteinfabrik zu werden.
Tatsächlich kann Wasserlinsen unter optimalen Bedingungen bis zu 45 % Eiweißwas es zu einer ausgezeichneten Quelle dieses essentiellen Nährstoffs macht.
Studien haben gezeigt, dass ein Hektar Wasserlinsen zwischen 10 und 18 Tonnen Protein pro Jahr produzieren kann. Zum Vergleich: Sojabohnen, die weltweit am häufigsten angebaute Hülsenfrucht, produzieren nur 0,6 bis 1,2 Tonnen.
Darüber hinaus haben diese Pflanzen die Fähigkeit, sich sehr schnell zu vermehren. Die Menge an Wasserlinsen in einem Teich kann tatsächlich Verdoppelung in weniger als 48 Stunden.
Dieses olympische Wachstumstempo wirft eine entscheidende Frage auf: Wie können wir Wasserlinsenprotein für den menschlichen Verzehr nutzen?
Proteingewinnung aus Blättern: eine große Herausforderung
Die Idee, Pflanzenblätter als Nahrungsmittel für den Menschen zu verwenden, geht zurück auf den Zweiten Weltkrieg, in einer Welt, in der die Menschen mit dieser Proteinquelle hungernde Bevölkerungen ernähren wollen.
Rubisco, das wichtigste am Prozess der Photosynthese beteiligte Enzym und das Protein, das in den größten Mengen in Blättern vorkommt, erregt seit langem die Aufmerksamkeit der Wissenschaftler.
Rubisco ist nicht nur das am häufigsten vorkommende Protein auf der Erde, sondern hat auch eine Reihe weiterer Eigenschaften. Seine blasse Farbe, sein geschmacks- und geruchsloser Charakter sowie seine ausgezeichnete Aminosäurezusammensetzung machen es zu einer idealen Zutat für die Lebensmittelindustrie.
Wussten Sie zum Beispiel, dass die Die ersten Prototypen der berühmten „Impossible Burgers“, die aus pflanzlichem Fleisch hergestellt werden, wurden mit Rubisco hergestellt.?
Es bleibt jedoch eine große Herausforderung: In den Blattzellen gefangen, ist Rubisco von anderen Verbindungen mit unerwünschten Farben und Geschmacksrichtungen umgeben. Dies schränkt seine Nützlichkeit als Lebensmittelzutat ein.
Obwohl es möglich ist, Rubisco-Konzentratmehl herzustellen, ist der Prozess mit viel Mahlen, Erhitzen und chemischer Trennung verbunden und jeder Schritt bringt Verluste und Kosten mit sich. Um eine Zutat zu erhalten, die in der Industrie verwendet werden kann, zwischen 75% und 95% der im Blatt vorhandenen Proteine gehen verloren.
Wollten wir mehrere Tonnen dieser Zutat produzieren, wäre die Menge an Wasserlinsenblättern, die verarbeitet werden müssten, selbst für diese Protein-Champions astronomisch.
Aus diesem Grund hat Rubisco als Nahrungsmittel nie den Erfolg erzielt, den es verdient. Um dieses Problem zu lösen, hat sich unser Forschungsteam vorgenommen, Rubisco von seinen Fesseln zu befreien. Und es ist uns gelungen!
Wie wir es gemacht haben
Unser Team entwickelte eine innovatives Versuchsprotokoll Dies führte zur Herstellung eines Rubisco-Proteinmehlkonzentrats. Es gelang uns, 60 % Protein zu extrahieren, eine der höchsten Ausbeuten, die jemals in der wissenschaftlichen Literatur berichtet wurden.
Unser Geheimnis? Mathematik. Genauer gesagt, statistische Modellierung.
Statistische Modellierung ist ein unschätzbares Werkzeug zum Untersuchen der Auswirkungen mehrerer Parameter auf eine präzise Antwort mit einer sehr kleinen Anzahl von Experimenten.
In nur wenigen Monaten gelang es uns, die optimalen Bedingungen hinsichtlich pH-Wert, Temperatur und Konzentration zu ermitteln, um die Extraktion und Reinigung der Proteine aus der Wasserlinse zu maximieren.
Und das Beste: Dieses Proteinkonzentrat verfügt über hervorragende Eigenschaften, die für jede gute Lebensmittelzutat unverzichtbar sind: Es ist gut wasserlöslich und kann Schäume (wie Eiweiß), Gele (wie Joghurt) oder Emulsionen (wie Mayonnaise) bilden.
Sieg!
Auf zum Teller und darüber hinaus
Unsere Forschung steht noch am Anfang. Aber wir sehen schon jetzt eine vielversprechende Zukunft für Wasserlinsenproteine.
Es könnte bei der Lebensmittelherstellung, aber auch im Bereich der Ernährung und der menschlichen Gesundheit vielfältige Verwendung finden. Einige der darin enthaltenen Moleküle könnten helfen, hohen Blutdruck zu senken.
Kurz gesagt: Dank ihres hohen Gehalts an vielseitigen Proteinen könnte die Wasserlinse unsere Ernährung revolutionieren. Und vor allem wird sie dazu beitragen, eine nachhaltigere und nahrhaftere Ernährung für alle zu schaffen.
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