Verwendung von Nebenströmen der Algen- und Cyanobakterienherstellung als Nährmedium für Basidiomycota zur Produktion von natürlichen Aromakomponenten sowie Myzelien

Pilze, ihre Myzelien und Mikroalgen sind vielversprechende Lebensmittel der Zukunft und können dazu beitragen, die nachhaltige Versorgung der Menschen sicherzustellen. Sie können beispielsweise als Rohstoff bei der Herstellung von Fleisch- und Fischalternativen eingesetzt werden. Zudem können sie natürliche Komponenten für die Aromatisierung oder Färbung von Lebensmitteln generieren.

Bei der Kultivierung von Pilzen oder Mikroalgen sollte besonders darauf geachtet werden, die Prozesse nachhaltig und ressourcenschonend zu gestalten, um sie langfristig auch sinnvoll und erfolgreich nutzen zu können. Besonders zirkuläre oder „zero waste“ Prozesse bieten deutliche Vorteile, da die anfallenden Nebenströme verwertet werden und die Effizienz somit besonders hoch ist. Basierend auf diesem Ziel, wurde in dem Forschungsprojekt untersucht, ob Nebenströme der Mikroalgenproduktion als Nährstoffquelle in der Kultivierung von Pilzen aus dem Phylum Basidiomycota genutzt werden können. Zudem wurde evaluiert, ob das Wachstum auf diesen marinen Quellen zur Generierung wertvoller Aromen führt.

Mikroalgen und Cyanobakterien als umfassende Nährstoffquelle

Zunächst erfolgte ein Emers-Screening von 33 Pilzarten, bei dem das Wachstum auf Agarplatten, die Nährmedien mit verschiedenen Mikroalgen und Cyanobakterien enthielten, über drei Wochen gemessen wurde. Die Ergebnisse zeigten, dass einige Pilze auf diesen Medien gut wuchsen, während andere weniger erfolgreich waren. Die sensorische Bewertung ergab zudem, dass einige Pilzarten herzhafte und fischartige Aromen produzierten, insbesondere wenn  Cyanobakterien dem Medium zugesetzt waren.

Anschließend wurden drei Pilze ausgewählt, die gutes Wachstum und interessante Aromen aufwiesen, um diese in Submerskulturen aufzuziehen. Die Aromaprofile der Submerskulturen zeigten süßliche, fruchtige und rauchige Geruchseindrücke, wobei die Geruchsintensitäten im Allgemeinen niedrig blieben.

Zusammenfassend konnte im Rahmen dieser Bachelorarbeit dargelegt werden, dass Mikroalgen und Cyanobakterien grundsätzlich als Bestandteile von Nährmedien für die Kultivierung von Basidiomycota sowohl in Emers- als auch Submerskulturen geeignet sind. Hinsichtlich herzhafter und fleisch- und fischähnlicher Aromen wurde festgestellt, dass diese bei bestimmten Spezies wahrgenommen wurden, allerdings in niedriger Ausprägung.

In weiterführenden Analysen könnte nun beispielsweise untersucht werden, ob auch die Verwendung von extrahierter mariner Biomasse genutzt werden kann und ob sich die Wachstumsbedingungen hinsichtlich Ausbeute und Aromaproduktion weiter optimieren lassen.

Justus-Liebig-Universität Gießen, Institut für Lebensmittelchemie und -biotechnologie

Projektleitung: Dr. Martin Gand

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Abschlussbericht "Side streams of algae and cyanobacteria production as feedstock for Basidiomycota to produce natural aroma compounds and mycelia (Algae2Fungi)"