Omega-3-Fettsäuren aus Algenöl

Cells of algae, Microscopic view

 

Sie sind mit die ältesten Lebensformen auf der Erde und werden auch als „Superfood“ bezeichnet – Algen. Vor allem die Mikroalgen wurden in den letzten Jahren immer mehr erforscht, denn sie stellen aufgrund ihrer Nährstofffülle und ihres breiten Wirkungsspektrums ein besonderes Nahrungsergänzungsmittel dar – und bieten eine vegane Alternative zum Fisch. Mikroalgen wachsen seit Urzeiten sowohl im Meer als auch in Süßwasserseen. Besonders bekannt unter ihnen sind die beiden Algen Spirulina und Chlorella. In früheren Zeiten diente die Spirulina-Alge den Ureinwohnern Südamerikas und Afrikas als Nahrung. Heute wird sie, ebenso wie die Chlorella-Alge, als Nahrungsergänzungsmittel weltweit beworben und vertrieben. Diese Algen können sowohl als Kapseln, Tabletten oder auch in Pulverform eingenommen werden. Seit dem Jahr 2003 ist in Europa ein Omega-3-Fettsäure-reiches Öl mit Docosahexaensäure (DHA) und etwas Eicosapentaensäure (EPA) aus der Mikroalge Schizochytrium sp. als Novel Food (siehe hierzu Punkt „Thematik Novel Food“) zugelassen [1].

Die Mikroalge Schizochytrium sp.

Die Meeres-Mikroalge Schizochytrium sp. ist eine Gattung einzelliger Eukaryoten aus der Familie der Thraustochytriaceae, die in küstennahen marinen Lebensräumen vorkommt. Sie werden den Stramenopiles (auch Heterokonta genannt) zugeordnet, einer Gruppe, die auch Seetang und verschiedene weitere Mikroalgen enthält. Die ersten wissenschaftlichen Forschungsergebnisse führten dazu, dass die Thraustochytriaceae aufgrund ihres heterotrophen Charakters (d. h. Wachstum unter Lichtausschluss mit Aufnahme von Nährstoffen) und ihrer Ähnlichkeit zu Chytridien in die Familie der Pilze eingeordnet wurden (Sparrow, 1936) [2]. Molekularbiologische Analysen haben in jüngster Zeit gezeigt, dass Thraustochytridien keine Pilze sind, sondern mit den Heterokonta- Algen verwandt sind (Cavalier-Smith, 1994) [3].

Die Mikroalge Schizochytrium sp. ist in der Lage, auf natürliche Art und Weise die lebensnotwendigen Omega-3-Fettsäuren DHA in größeren Mengen und in geringeren Mengen EPA zu produzieren. Diese Mikroalge kommt ohne Licht aus, als Nahrungsgrundlage dienen organische Substanzen und Pflanzenreste wie beispielsweise abgestorbene Blätter. Ursprünglich hat diese Gattung, die aus mikroskopisch kleinen, einzelligen Algen besteht, ihre Herkunft aus den Mangrovenwäldern an tropischen Küsten [4].

Langkettige Omega-3-Fettsäuren – auch in Algenöl enthalten

Die essentiellen, das heißt lebensnotwendigen Omega-3-Fettsäuren sind seit vielen Jahren ein sehr wichtiges Thema in den Ernährungswissenschaften. Es wurden außergewöhnlich viele Studien über die Wirkung der beiden bekanntesten Omega-3-Fettsäuren DHA und EPA im Körper erhoben. Diese langkettigen Omega-3-Fettsäuren sind Bestandteile jeder einzelnen Zelle unseres Körpers und die Vorstufen von entzündungshemmenden Botenstoffen. Dadurch haben sie einen positiven Einfluss auf viele Vorgänge in unserem Organismus. Jedoch kann unser Körper die Omega- 3-Fettsäuren nicht selbst herstellen, daher sollten wir sie regelmäßig über unsere Nahrung zu uns nehmen. DHA und EPA werden in unserer normalen Ernährung fast ausschließlich über Seefische konsumiert. Fachgesellschaften wie beispielsweise die DGE (Deutsche Gesellschaft für Ernährung) empfehlen, zweimal pro Woche Fisch zu essen, darunter fettreiche Kaltwasserfische wie Lachs, Makrele, Hering, Thunfisch und Sardine, die signifikante Gehalte an DHA und EPA aufweisen [5]. Veganern wird geraten, langkettige Omega- 3 Fettsäuren z. B. aus speziell hergestellten Algenölkapseln aufzunehmen und ihre Ernährung damit abzurunden [6]. In einem Interview mit Herrn Professor Dr. Helmut Heseker, dem ehemaligen Präsidenten der DGE, empfiehlt dieser, mit Algenöl und anderen Nährstoffen, bei denen Veganer ein höheres Risiko einer Mangelerscheinung haben, zu supplementieren [7].

Algenöl – eine vegane Alternative zu Omega-3-Fettsäuren aus Fischöl

Neben der Mikroalge Schizochytrium sp., die für verschiedene Lebensmittel und auch für Nahrungsergänzungsmittel zugelassen ist, ist seit 2009 darüber hinaus die Mikroalge der Gattung Ulkenia als Novel Food zur Verwendung in Lebensmitteln, jedoch nicht in Nahrungsergänzungsmitteln erlaubt. Mit ihrem hohen Anteil an Omega-3-Fettsäuren bilden die Mikroalgen einen wichtigen Bestandteil in der Nahrungskette von Meeresfischen und Krill. Für Vegetarier und Veganer, die keinen Fisch essen, ist die Variante Algenöl eine gute Alternative. Für Allergiker ist es ebenso eine sehr gute Option, denn das Algenöl ist frei von allergieauslösenden Fischproteinen. Das Öl aus der Mikroalge Schizochytrium sp. ist zusätzlich zu Nahrungsergänzungsmitteln auch als Zutat in Milcherzeugnissen, Milchersatzerzeugnissen, Streichfetten, Salatsoßen, Frühstückscerealien, diätetischen Lebensmitteln und Speisefetten erlaubt [8].

Thematik Novel Food

Am 31. Dezember 2015 ist die Verordnung über neuartige Lebensmittel in Kraft getreten. Der Begriff „Novel Food“ umfasst neuartige Lebensmittel. Damit gemeint sind alle Lebensmittel, die vor dem 15. Mai 1997 noch nicht in nennenswertem Umfang in der Europäischen Union für den menschlichen Verzehr verwendet oder verzehrt wurden und einer in der Novel-Food Verordnung genannten Lebensmittelkategorie zugeordnet werden können. Hierzu gehören z.B. Lebensmittel aus Mikroorganismen, Pilzen oder eben auch Algen. Wie bereits erwähnt, hat seit 2003 in Europa das Omega-3-Fettsäure-reiche Öl aus der Mikroalge Schizochytrium sp. eine Novel Food Zulassung. Das Algenöl muss mindestens 32 Prozent der Omega- 3-Fettsäure DHA (Docosahexaensäure) enthalten, auf der Unionsliste für neuartige Lebensmittel aufgeführt sein und ist außerdem als Lebensmittelzutat nur bei bestimmten Lebensmittelgruppen zugelassen [9].
 

 

Kultivierungsmethoden

Die Mikroalgen werden nicht dem Meer entnommen, sondern die Züchtung erfolgt in speziellen Behältern und ist aufgrund der Umwelt- und Ressourcenschonung absolut nachhaltig. Durch die Kultivierung der Alge bleiben die Fisch- sowie Krillbestände in den Meeren unbeeinträchtigt. Eine Kultivierung der Mikroalgen wie Schizochytrium sp. kann sowohl unter heterotrophen als auch unter phototrophen Bedingungen erfolgen. In der heterotrophen Algenzucht werden die Algen-Zellen statt mit Kohlenstoffdioxid mit anderen Kohlenstoffquellen wie Zucker oder Essigsäure zum Wachstum gebracht. Dies erfolgt unter Lichtausschluss. Die Nachteile der phototrophen Kultivierung in Photobioreaktoren bestehen darin, dass die notwendige Lichtversorgung in diesen Bioreaktoren einen technisch sehr aufwendigen Aufbau erfordert und dieser eine Vielzahl von kontaminationsanfälligen Oberflächen entstehen lässt. Ebenso ist diese Produktion mit einem hohen Energieeinsatz verbunden. Mit der Verwendung von Bioreaktoren im geschlossenen System muss eine Alternative zu der Versorgung mit Licht verwendet werden. Während die Photosynthese den Kohlenstoff-Bedarf der Organismen über CO2 und die Energie aus Licht phototroph produziert, muss in der heterotrophen Kultivierung eine andere Kohlenstoffquelle zugeführt werden. Die Ernährung mit Zucker oder Essigsäure (Acetat) ermöglicht es diesen Organismen, in der Natur auch im Dunkeln – etwa in tieferen Boden- oder Gewässerschichten – zu leben. Damit verschaffen sich diese Arten einen Vorteil in der Evolution. Für das DHA-Algenöl 40% des Unternehmens BioPlus werden die Algen der Gattung Schizochytrium sp. in Bio-Fermentern aus rostfreiem Edelstahl unter Lichtausschluss und mit entsprechenden kohlenstoffhaltigen Nährstofflösungen kultiviert. Durch das geschlossene System kommt es zu keinem Kontakt mit Umweltkontaminanten [10].

Herstellung von Algenöl

Natürlich hat jeder Produzent seine eigene Fertigungsweise, exemplarisch sei dies am Herstellungsverfahren des Unternehmens BioPlus dargestellt. Die Alge wird in speziellen Behältern kultiviert und anschließend fermentiert. Nachdem die Zellwände der Algen aufgebrochen wurden, ist das enthaltene Öl zugänglich. Das Algenöl wird in einer praktisch sauerstofffreien Verarbeitungsumgebung hergestellt, sodass es optimal vor Oxidation geschützt wird. Oxidation verursacht einen unangenehmen Geruch und Geschmack und ist irreversibel. Anschließend wird das Öl desodoriert, gebleicht und zum Schluss noch auf schonende Weise filtriert. Neben Algenöl in flüssiger Form gibt es auch noch mikroverkapseltes Algenölpulver, das beispielsweise in vegane Hartkapseln abgefüllt oder auch als Lebensmittelzutat verwendet werden kann. Das Algenölpulver wird mit einer hochinnovativen Technologie (Filtermat®-Technologie von BioPlus), einer Kombination aus Sprüh- und Walzentrocknung, für eine optimale Produktqualität hergestellt und hat einen Gehalt von ca. 10% DHA [11].

Thematik Jodgehalt

Überlegungen zum Thema Jodgehalt bei Öl, welches aus Meeresalgen gewonnen wird, sind grundsätzlich sinnvoll. So werden zum Beispiel Meeresalgen wie Braunalgen (Phaeophyceae) gerade wegen ihres relativ hohen Jodgehaltes in getrockneter Form zur Jod-Supplementierung eingesetzt. Diese Braunalgen akkumulieren das im Meerwasser enthaltene Jod in ihren Zellen. Bei den für die Produktion von Algenöl mit den Omega- 3-Fettsäuren DHA und EPA eingesetzten Algen handelt es sich jedoch um besondere Mikroalgen, z.B. Schizochytrium sp., die, wie oben bereits beschrieben, unter kontrollierten Bedingungen in speziellen Anlagen gezüchtet werden. Durch die Züchtung mit spezifischen Nährlösungen können sie daher kein Jod akkumulieren. Sollte Jod trotzdem in geringen, vernachlässigbaren Mengen in der Mikroalge enthalten sein, so wird dies im weiteren Produktionsprozess zur Gewinnung und Aufreinigung der Omega-3-Fettsäuren weiter entfernt. Da die Tagesverzehrsempfehlung (Nutrient Reference Value – NRV) 150 μg Jod pro Tag beträgt, leisten z. B. Algenölkapseln keinen nennenswerten Beitrag zur täglichen Jodversorgung. Die darin erhaltenen Spuren an Jod sind weit davon entfernt, eine Sicherheitsthematik in der täglichen Jodaufnahme darzustellen. Eine verpflichtende Deklaration gibt es erst ab 22,5 μg pro Tag [12].

Die vegane Weichstärkekapsel – eine ideale Darreichungsform, speziell für Veganer

Es gibt verschiedenste Darreichungsformen für Nahrungsergänzungsmittel, welche Marine Omega-3-Fettsäuren aus Algenöl enthalten. Es existieren vegane Weichstärkekapseln in verschiedenen Größen und gleichzeitig auch mit unterschiedlichen Mengen an Omega-3-Fettsäuren. Zudem können die Weichkapseln mit einem magensaftresistenten Film überzogen werden. So kann das für einen sensiblen Personenkreis beschriebene Phänomen des „Aufstoßens“ komplett eliminiert werden.

Leider verschwinden heutzutage die Marinen Omega-3-Fettsäuren immer mehr von unserem Speiseplan. Der bereits im Jahre 2012 veröffentliche 12. Ernährungsbericht der Deutschen Gesellschaft für Ernährung (DGE) hat ergeben, dass die deutsche Bevölkerung unzureichend mit den Omega-3 Fettsäuren DHA und EPA versorgt ist. Somit empfiehlt es sich nicht nur für vegan lebende Menschen, den Omega-3-Fettsäurenstatus (Omega- 3-Index) über den Arzt bestimmen zu lassen. Der Zielbereich des Omega-3-Index liegt zwischen 8 und 11%. So kann jeder Mensch durch zusätzliche Supplementierung mit Omega-3-Fettsäuren die persönliche Omega-3-Versorgung optimieren [13].

Mittlerweile wird die Anzahl der vegetarisch bzw. vegan lebenden Menschen weltweit auf eine Milliarde geschätzt. Dass immer mehr vegane Alternativprodukte verkauft werden, liegt auch an den aufgeschlossenen, jungen Konsumenten und deren bewussteren Ernährungsweise und Lebenseinstellung. Somit ist vegan zu leben voll im Trend und so sind beispielsweise vegane Weichstärkekapseln, gefüllt mit hochwertigem Algenöl, eine gute Möglichkeit, die Versorgung mit den essentiellen Omega-3 Fettsäuren zu gewährleisten. Neben Algenöl wird zunehmend auch Nachtkerzenöl, das die beiden mehrfach ungesättigten Omega- 6-Fettsäuren gamma-Linolensäure und Linolsäure enthält, in Form von veganen Weichkapseln verzehrt.

 

Autorin

Christina Spötzl
ist Managerin Projektentwicklung bei der Goerlich Pharma GmbH. Nach der Berufsausbildung als milchwirtschaftliche Laborantin hat sie an der Fernhochschule Riedlingen den Bachelor-Studiengang „Lebensmittelmanagement und -technologie“ mit dem Schwerpunkt Gesunde Ernährung absolviert. Parallel dazu war sie sechs Jahre in der Pharmaindustrie tätig.

 

Fachliteratur / Referenzen:
[1] M. A. B. Habib, M. Parvin, T. C. Huntington, M. R. Hasan: A review on culture, production and use of spirulina as food for humans and feeds for domestic animals and (2008), FAO Fisheries and Aquaculture Circular No.1034 URL: http://www.fao.org/3/a-i0424e.pdf (Stand: 04.10.2018)
[2] D. Honda, T. Yokochi, T. Nakahara, S. Raghukumar, A. Nakagiri, K. Schaumann, T. Higashihara: Molecular Phylogeny of Labyrinthulids and Thraustochytrids Based on the Sequencing of 18s Ribosomal RNA Gene (1999), Society of Protozoologists URL: https://eurekamag.com/pdf/011/011010372.pdf (Stand: 04.10.2018)
[3] T. Cavalier-Smith, M.T.E.P. Allsopp, E.E. Chao: Thraustochytrids are chromists, not Fungi: 18s rRNA signatures of Heterokonta (1994) URL: http://rstb.royalsocietypublishing.org/content/346/1318/387 (Stand: 04.10.2018)
[4] N. Kamlangdee, K. W. Fan: Polyunsaturated fatty acids production by Schizochytrium sp. isolated from mangrove (2003) URL: http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.469.7746&rep=rep1&type=pdf (Stand: 04.10.2018)
[5] Presse, DGE aktuell: Regelmäßig Fisch auf den Tisch! (2016) URL: https://www.dge.de/presse/pm/regelmaessig-fisch-auf-den-tisch/ (Stand: 04.10.2018)
[6] S. Kühnl, B. Hicks: Nahrungsergänzung für Veganer (2015), Vitalstoffe – Das Magazin für Mikronährstoffe und deren Wirkungen, Nürnberg
[7] Prof. Dr. H. Heseker: Vegan ist riskant (2016), URL: https://www.brigitte.de/gesund/ernaehrung/ernaehrung–der-experte-warnt—veganist-riskant—10017886.html (Stand: 12.10.2018)
[8] R. von Braunschweig: Pflanzenöle – Qualität, Anwendung und Wirkung (2007), Stadelmann Verlag, Wiggensbach
[9] Verordnung (EU) 2015/2283 des Europäischen Parlaments und des Rates über neuartige Lebensmittel, zur Änderung der Verordnung (EU) Nr. 1169/2011 des Europäischen Parlaments und des Rates und zur Aufhebung der Verordnung (EG) Nr. 258/97 des Europäischen Parlaments und des Rates und der Verordnung (EG) Nr. 1852/2001 der Kommission, URL: https://eurlex.europa.eu/legal-content/DE/TXT/PDF/uri=CELEX:32015R2283&from=DE (Stand: 12.10.2018)
[10] BBI Biotech: Heterotrophe Algenzucht, URL: http://algenbioreaktor.de/algenproduktion/heterotophe-algenzucht/ (Stand: 12.10.2018)
[11] BioPlus Life Sciences: DHA Algal Oil Processing note & capacity (2015), Bangalore
[12] Deutsche Gesellschaft für Ernährung e. V.: Jod, https://www.dge.de/wissenschaft/referenzwerte/jod/-8 (Stand: 12.10.2018)
[13] 12. Ernährungsbericht der DGE, unter: https://www.dge.de/wissenschaft/ernaehrungsberichte/ernaehrungsbericht-
2012/ (Stand: 12.10.2018)

 

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