Fisch zählt zu den beliebtesten Nahrungsmitteln in Deutschland. Um die große Nachfrage zu bedienen und eine Überfischung zu vermeiden, werden Fische wie Lachs und Forelle häufig in Aquakulturen gezüchtet. Für die Aufzucht werden jedoch enorme Mengen an Wildbeständen zu Fischmehl und -öl verarbeitet und dem Futter beigemischt. Auf diese Weise werden die Zuchtfische mit den lebenswichtigen und mehrfach ungesättigten Omega-3-Fettsäuren wie Docosahexaensäure (DHA) versorgt, die für eine gesunde Ernährung essenziell sind.

Nachhaltige Kost für Aquakulturfische

Bioverfahrenstechniker der Technischen Universität Berlin zeigen nun, dass die kostbaren Omega-3-Fettsäuren mithilfe von Bakterien und Algen auch aus pflanzlichen Reststoffen gewonnen werden können. Mit der nachhaltigen Kost für Aquakulturfische will das Berliner Forschungsteam verhindern, dass Zuchtfische auch weiterhin mit Wildfischen „gemästet“ werden.

Das Team um Stefan Junne setzt dabei auf sogenannte heterotrophe Mikroalgen, die in der Lage sind, DHA aus organischem Material zu synthetisieren. „Damit die Algen das DHA produzieren, müssen sie mit einem Substrat gefüttert werden. Das kann Zucker sein, der zum Beispiel aus Getreide wie Mais stammt“, erklärt Junne. „Da wir hier am Fachgebiet jedoch die Philosophie verfolgen, Nahrungsmittel möglichst nicht in biotechnologischen Prozessen zu verwenden, experimentieren wir unter anderem mit Stallstroh. Denkbar sind aber auch Essensreste und andere biologische Reststoffe wie Laub oder Grünschnitt“, betont der Forscher.

Mikroben verwandeln Stroh in Fettsäure und Dünger 

Wie das Team um Junne berichtet, konnten mit Stroh bereits vielversprechende Ergebnisse erzielt werden. Dafür wurden die pflanzlichen Reststoffe in einem 200-Liter-Bioreaktor aus Plexiglas mithilfe von Bakterien in kurzkettige Carboxylsäuren wie Essigsäure zersetzt und anschließend an die Mikroalgen verfüttert, damit diese es zu DHA verstoffwechseln und in ihren Zellen anreichern.

„Da wir mit Reststoffen arbeiten, müssen wir die mikrobielle Hydrolyse, also die Zersetzung des Strohs durch Bakterien, der eigentlichen Synthese der DHA in den Algen vorschalten. Wir koppeln also zwei Bioprozesse“, erklärt Stefan Junne. Bei der mikrobiellen Hydrolyse entstand den Forschenden zufolge neben flüssiger Essigsäure auch ein Feststoff, der als Dünger genutzt werden kann.

Fettsäureanteil in Fischfutterersatz mit kommerziellen Mischungen vergleichbar

Im Rahmen des Projektes „FENA – Fischmehl und -ölersatz für eine nachhaltige Aquakultur“ konnte das Team eigenen Angaben zufolge bereits knapp vier Tonnen Fischfutterersatz auf Basis von Algen herstellen. „Der Ersatz hatte eine Konzentration von circa 20 % DHA. Die Zusammensetzung der Omega-3-Fettsäuren ähnelte damit der von kommerziellen Fischöl- und Fischmehl-Mischungen“, berichtet Junne. Auch erste Fütterungsversuche waren erfolgreich und zeigen, dass Fettsäuren aus pflanzlichen Reststoffen und Algen herkömmliches Fischmehl und -öl ersetzen und Aquakulturen nachhaltig machen können. 

bb