Bei der Präzisionsfermentation werden Mikroorganismen gentechnisch so verändert, dass sie gezielt im Fermenter eine gewünschte Substanz in großen Mengen produzieren. Diese wird dann abgeschöpft, aufgereinigt und vermarktet. Im hier untersuchten Fall produzierte ein gentechnisch veränderter (gv) Pilz der Gattung Trichoderma reesei das Kuhmilcheiweiß Beta-Lactoglobulin. Die US-Lebensmittelbehörde FDA hatte es als unbedenklich für die Vermarktung freigegeben. Der Antrag stammte von der Firma Perfect Day, mit deren Protein das Unternehmen Tomorrow Farm eine tierfreie Milch namens „Bored Cow“ herstellte. Sie verschwand vom Markt, als 2024 und 2025 erste Ergebnisse der jetzt erst in einem Fachjournal publizierten Studie bekannt wurden.

Forschende des Health Research Institute im US-Staat Iowa hatten in dem Milchersatz mit drei verschiedenen Methoden gezielt nach molekularen Strukturen gesucht. Sie fanden neben dem Milcheiweiß 236 Pilzproteine, davon 87 in relevanten Mengen. Insgesamt machten die Pilzproteine je nach Analysemethode 75 bis 95 Prozent des gesamten Proteingehalts in dem Ersatzprodukt aus. Bei diesen Pilzproteinen handelt es sich vor allem um Enzyme, die Biomasse abbauen sollen, von der sich der Pilz üblicherweise ernährt. Sie seien bisher in den hier auftretenden Mengen noch nicht auf ihre Sicherheit überprüft worden, heißt es in der Studie.

Zwar gebe es von Trichoderma reesei hergestellte Enzyme, die für die Lebensmittelherstellung zugelassen seien. Diese Zulassungen seien für die FDA ein wichtiges Argument gewesen, um dem von dem Pilz hergestellten Beta-Lactoglobulin zu bescheinigen, dass es unbedenklich sei. Allerdings, so argumentieren die Forschenden, werden von den Pilzenzymen in der Lebensmittelherstellung nur winzige Mengen eingesetzt. Mit dem Milchersatzprodukt nehmen Verbraucher*innen jedoch mehrere Gramm pro Portion zu sich. Die Wissenschaftler:innen kommen deshalb zu dem Schluss, dass die Unbedenklichkeitsbescheinigung der FDA nicht gerechtfertigt sei. Statt dessen brauche es systematische Verzehrstudien mit dem ganzen Produkt, um festzustellen, ob es giftig oder allergisierend wirkt. „Dies würde nicht nur Fragen zu den Pilzproteinen lösen, sondern auch Fragen zur Sicherheit der 93 nicht identifizierten und ungeprüften niedermolekularen Verbindungen lösen, die wir in der Ersatzmilch nachgewiesen haben“, heißt es in der Studie.

Nun ist das pilzliche Milcheiweiß nicht das einzige Protein in Lebensmitteln, das von gv-Mikroorganismen hergestellt wird. So vermarktet das französische Unternehmen Verley (früher Bon Vivant) in den USA ein Beta-Lactoglobulin, das von dem gv-Schimmelpilz Aspergillus oryzae hergestellt wird und von der FDA als unbedenklich eingeordnet wurde. Gleiches gilt für ein von der gv-Hefe Komagetaella phaffi hergestelltes Beta-Lactoglobulin der niederländischen Firma Vivici.

In der EU dürfen diese und andere mit Präzisionsfermentation hergestellten Proteine noch nicht vermarktet werden. Sie müssen erst von der EU-Lebensmittelbehörde EFSA als unbedenkliches neuartiges Lebensmittel (Novel Food) eingeordnet und von der EU-Kommission zugelassen werden. Ein Antrag von Perfect Day wurde 2024 als unzureichend abgelehnt. Von Verley und Vivici findet sich bei der EFSA kein Zulassungsantrag für Beta-Lactoglobulin, dafür einer des isrealischen Unternehmens Remilk, das wie Vivici mit gv-Komagetaella phaffi arbeitet. Hier wartet die EFSA auf weitere Unterlagen.

Für gesundheitlich unbedenklich erklärt hat die EFSA schon 2024 ein von der gv-Hefe Komagataella phaffii hergestelltes Soja-Leghämoglobin. Dieses rote Farbstoff aus den Wurzeln der Sojabohne soll helfen, dass pflanzliche Burgerpatties des US-Unternehmens Impossible Burger wie Fleisch aussehen und schmecken. In dem nach Gentechnikrecht erstellten EFSA-Gutachten steht, dass der Farbstoff eine Reinheit von mindestens 65 Prozent aufweise und der Rest der Proteinfraktion aus Proteinresten des Produktionsstammes bestehe. Weitere Angaben zu diesen Resten fehlen. Testbiotech beklagte, dass in dem EFSA-Gutachten soviele Angaben als vertraulich geschwärzt seien, dass es nicht möglich sei, wissenschaftlich fundierte Anmerkungen zu machen. Die EU-Kommission hat Soja-Leghämoglobin bisher noch nicht zugelassen.

Derweil entwickeln Biotech-Unternehmen immer mehr Lebensmittelzutaten mit Hilfe gentechnisch veränderter Organismen. Dabei manipulieren sie nicht nur Mikroorganismen. Wissenschaftler:innen vom Imperial College London haben einen neuen Weg gefunden, das rote Muskelprotein Myoglobin ohne Fleisch herzustellen. Dazu schleusten sie das Gen für Schweine-Myoglobin in die Zellen von Salat- und Tabakblättern ein. Die daraus gezüchteten Pflanzen produzierten daraufhin Myoglobin in ihren Geweben. Es könne aus den Blättern dieser Pflanzen extrahiert, mit gängigen industriellen Methoden gereinigt werden und dann Fleischersatzprodukten mehr Farbe und Geschmack verleihen, zitierte Bild der Wissenschaft eine der beteiligten Forscherinnen. [lf]