Wenn Brot verschimmelt, ist das nicht nur ärgerlich, es kann auch schädlich für die Gesundheit sein. Dann nämlich, wenn wir den grauen, grünlichen oder weißlichen Filz nicht bemerken und einfach mitessen. Denn einige Schimmelpilzarten erzeugen Gifte, die krebserregend und organschädigend wirken. Schon unsere Vorfahren stellten allerdings fest, dass bestimmte, mit Sauerteig gebackene Brotsorten weniger schnell schimmeln als Hefebrot oder -brötchen. Warum das so ist und wie sich das zukünftig für bessere, gesündere Brotsorten nutzen lässt, hat jetzt ein kanadisches Forscherteam herausgefunden.
Neben Hefe ist Sauerteig der Stoff, der Getreide erst zum Brot werden lässt: Die in ihm enthaltenen Milchsäurebakterien sorgen dafür, dass der Teig aufgeht und das Brot luftig und locker wird. Dass diese Mikroben nebenbei auch noch andere Substanzen im Teig produzieren, ist schon länger bekannt. Einige davon, darunter Essigsäure und verschiedene andere organische Säuren sind nützlich, denn sie hemmen das Wachstum von Schimmelpilzen. Unter anderem deshalb hält sich Sauerteig lange ohne zu schimmeln. “Aber genau diese Verbindungen sind in herkömmlichen Sauerteig-Brotteigen nicht in effektiven Mengen enthalten und würden, wenn sie es wären, einen unangenehm bitteren und sauren Geschmack hervorrufen”, erklären Michael Gaenzle und seine Kollegen von der University of Alberta im kanadischen Edmonton. Warum diese Brote trotzdem weniger leicht schimmeln als Hefebrot und welche Substanzen möglicherweise noch für ihre längere Haltbarkeit verantwortlich sind, war bisher unklar.
Gaenzle und seine Kollegen hatten jedoch bereits einen Verdacht: Von einem anderen, nicht zur Nahrungsherstellung geeigneten Bakterium, Pseudomonas aeruginsoa, weiß man, dass es Linolsäure, eine mehrfach ungesättigte Fettsäure, in eine Mischung aus kürzeren Fettsäuren umwandelt, die das Pilzwachstum hemmt. Auch Milchsäurebakterien können die in Weizen und anderen Getreidearten enthaltene Linolsäure verwerten – was die Mikroben jedoch im Sauerteig daraus machen und ob auch diese Produkte dann antifungal wirken, war unbekannt. In mehreren Experimenten sind die Forscher daher nun dieser Frage nachgegangen.
Mikroben-Produkte unter der Lupe
Zunächst fütterten Gaenzle und seine Kollegen sieben verschiedene Arten von Milchsäurebakterien in einer Nährlösung mit Linolsäure und kultivierten sie für einige Tage. Unter den getesteten Arten war auch Lactobacillus sanfranciscensis, der heute am häufigsten in der Brotproduktion eingesetzte Sauerteigbildner. Mit den gleichen sieben Stämmen setzen die Wissenschaftler zudem jeweils einen Sauerteig an. Anschließend testeten sie, wie sich sterilisierte Extrakte der Nährlösungen und der Sauerteige auf zwei verschiedene, häufig auf Brot und anderen Lebensmitteln vorkommende Schimmelpilze auswirkten. Das Ergebnis: Vor allem eine Sorte von Milchsäurebakterien, Lactobacillus hammesii, schien in Anwesenheit von Linolsäure große Mengen eines Stoffs zu produzieren, der das Wachstum der Schimmelpilze effektiv hemmte. Der kommerziell weit verbreitete Stamm L. sanfranciscensis schnitt dagegen deutlich schlechter ab, wie die Forscher berichten.
Worum aber handelte es sich bei dem antifungalen Wirkstoff? “Die Identifizierung war der Flaschenhals der Studie, erst durch Kollaboration mit analytischen Chemikern kamen wir der Substanz auf die Spur”, erklärt Gaenzle. Die chemischen Analysen enthüllten schließlich, dass die Substanz aus einer Fettsäure mit 18 Kohlenstoffatomen und einem zusätzlichen Sauerstoffanhängsel bestand – einer zuvor in Sauerteig oder Brot noch nicht nachgewiesenen Verbindung. Von dieser Fettsäure habe der gut gegen die Pilze wirkende Stamm L. hammesii 6,5 Mal mehr produziert als der in herkömmlichem Sauerteig enthaltene Bakterienstamm. Am höchsten war der Gehalt dieses Antipilzmittels, das zeigten weitere Tests, wenn man den Brotteig zwei Tage lang gären lässt.
15 Tage länger haltbar
Um zu testen, wie sich das Ganze bei fertig gebackenem Brot auswirkt, setzten die Forscher zwei verschiedene Sauerteige an – einmal mit dem herkömmlichen Milchsäurebakterium L. sanfranciscensis und einmal mit L. hammesii – und machten daraus Brote. Die fertige Laibe wurden in Scheiben geschnitten und diese dann in warmen, feuchten Behältern aufbewahrt. Einen Teil der Scheiben besprühten die Forscher anfangs mit einer Lösung aus Schimmelsporen, die restlichen Scheiben setzten sie vor dem Bebrüten kurze Zeit normaler Außenluft aus, um so die Kontamination mit normalen Schimmelsporen aus der Luft zu provozieren. “Brot das mit L. hammesii-Sauerteig zubereitet worden war, hemmte das Wachstum aller Schimmelpilze bis zu 15 Tage lang, das mit den herkömmlichen Mikroben hergestellte Brot verdarb dagegen”, beschreiben Gaenzle und seine Kollegen das Ergebnis.
Ihrer Ansicht nach lassen sich diese Ergebnisse ganz praktisch nutzen, um haltbareres und gesünderes Brot herzustellen – indem man gezielt die Bakterienstämme einsetzt, die besonders viel antifungalen Wirkstoff produzieren und auch den Sauerteig so lange gehen lässt, bis der Gehalt an diesen Substanzen optimal ist. “Dadurch könnte man auch die heute meist zusätzlich zugesetzten Konservierungsmittel weglassen”, sagt Gaenzle. Im Gegensatz zu den bereits vorher bekannten Antipilzstoffen beeinträchtige der neu entdeckte zudem den Geschmack des Brotes nicht.
Brenna Black (University of Alberta, Edmonton) et al. Applied and Environmental Microbiology, doi: 10.1128/AEM.03784-12 © wissenschaft.de – ===Nadja Podbregar
