Wird unser Essen in Zukunft ausgedruckt?
von Tobias Wolf
Food Science nennt sich die Studienrichtung, die versucht, unsere alltäglichen Nahrungsmittel durch wissenschaftliche und technische Verfahren zu optimieren. Zu diesem Zweck greifen die Studenten beispielsweise auf Laser zurück, um die Konsistenz von Brötchen zu messen. Auf diese Weise können sie herausfinden, welche Mehlsorte die besten Brötchen ergibt.
In der Hochschule gibt es aber auch ganz andere Räume, in denen es auf den ersten Blick nicht so aussieht, als würde dort Essbares produziert. Mit einem 3D-Drucker von der Grösse eines kleinen Kühlschrankes wird dort beispielsweise versucht, Lebensmittel „auszudrucken“. Solche Drucker können aus speziellem Pulver plastische Figuren erzeugen und sind an sich nichts Neues. Innovativ ist allerdings der Ansatz, das Druckpulver durch etwas Essbares und Nahrhaftes zu ersetzen.
Die Verschwendung von Lebensmitteln verhindern
Wirkt das „Ausdrucken“ von Lebensmitteln auf den ersten Blick auch merkwürdig und unnatürlich, so soll es doch bei der Lösung eines ernsten globalen Problems, des sogenannten Food Waste, helfen. Dieser Begriff bezeichnet die Tatsache, dass es auf der Welt eigentlich genügend Essen für alle Menschen gäbe, dieses sich aber durch beschränkte Haltbarkeiten nicht adäquat über den gesamten Globus verteilen lässt. Aus diesem Grund wird nun versucht, lange haltbare Produkte herzustellen, die alle für den Körper wichtigen Nährstoffe enthalten. Durch den Einsatz von 3D-Duckern könnte dieses Vorhaben gelingen, da das benötigte Nährstoffpulver auch längere Lagerperioden aushalten würde. Die benötigten Lebensmittel könnten so direkt am Bestimmungsort ausgedruckt werden.
Die Mikrobe – ein grundlegender Baustein der Gesundheit
Noch umfassenderes Basiswissen wird den Studenten an der ETH Zürich vermittelt. Erst nach dem Bachelor ist man dort bereit, tief in die Materie einzusteigen und sich auf ein Gebiet zu spezialisieren. Diese Vorgehensweise ist bedingt durch die Komplexität der Materie, da sich das gesamte Studium aus unterschiedlichen Disziplinen zusammensetzt. Professor Christophe Lacroix vom Institut für Lebensmittelwissenschaften, Ernährung und Gesundheit sieht daher ein solides Basiswissen der Studenten als besonders wichtig an.
Bei Professor Lacroix dreht sich alles um die Erforschung von Mikroben. Die Forschung auf diesem Gebiet steckt noch in den Kinderschuhen, obwohl der Mensch zu 90 % aus diesen kleinen Wesen besteht. Hat man früher noch versucht, sie mit Antibiotika zu vernichten, so ist man heute der Meinung, dass sie viel Gutes im Körper tun. Lacroix ist davon überzeugt, dass in diesem Zusammenhang besonders die Nahrung, die wir täglich zu uns nehmen, eine grosse Rolle spielt.
Der Professor hat die Vision, dass durch den Einsatz von Mikroben in Zukunft Nahrungsmittel hergestellt werden können, welche die Wirkung einer vorbeugenden Medizin haben. Bereits heute wird von einigen Nahrungsmittelherstellern sogenanntes Functional Food produziert, welches beispielsweise die Verdauung verbessern soll. Was heute eher eine Vermarktungsstrategie ist, soll nach Vorstellungen des Professors in ein paar Jahren zum Mittelpunkt der Lebensmittelindustrie werden. Denn jedes Mal, wenn wir Nahrungsmittel zu uns nehmen, sind Mikroben mit von der Partie. Bereits im Säuglingsalter wird so festgelegt, welche Mikroben sich im Darm ansiedeln und bei welchen Nahrungsmitteln später allergische Reaktionen auftreten. Wenn sich dieser Vorgang aktiv über die Nahrung steuern liesse, dann würden viele Menschen ein besseres Leben führen können, so die Vorstellung des Professors.
Um die Frage zu beantworten, wie die Nahrung in Zukunft unsere Gesundheit verbessern könnte, arbeitet das Labor von Professor Lacroix sogar mit Spitälern zusammen. Dadurch ist es bereits gelungen, alle Darmmikroben eines gesunden Menschen in den Darm eines Patienten mit schweren Darminfektionen zu transplantieren. Im nächsten Schritt wird nun nach Wegen gesucht, tote oder schädliche Bakterien auszutauschen, ohne dafür den gesamten Magen transplantieren zu müssen. Wenn dies gelingt, könnte der immer noch massive Einsatz schädlicher Antibiotika eingedämmt werden. Dies würde Tausenden von Menschen das Leben retten, denn alleine in den USA sterben jedes Jahr etwa 15’000 Patienten an den negativen Folgen von Antibiotika, so Lacroix.
Forschung auf globaler Ebene
Auf dem Gebiet der Lebensmittelwissenschaften arbeiten die Forscher auf globaler Ebene eng zusammen. So wird im Labor für Humanernährung an der ETH Zürich auch noch an einem weiteren Problemfeld in Afrika gearbeitet. Dort und in vielen anderen Entwicklungsländern leiden viele Menschen unter Eisenmangel. Allerdings ist in Gebieten mit erhöhter Infektionsgefahr die Verabreichung des Spurenelements in Tablettenform eine schlechte Lösung. Aus diesem Grund wird nun nach Wegen gesucht, die Kontrolle von Darmmikroben und die Verabreichung von Eisen zu verbinden.
Professor Lacroix ist sich sicher, dass durch gesunde Lebensmittel schon bald viele Krankheiten verhindert werden können. Dabei gibt er sich allerdings keinen illusorischen Vorstellungen hin, sondern sieht in Zukunft grosse Herausforderungen auf die Lebensmitteltechnologen zukommen.
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