Welche bakterien produzieren vitamin b12

Was hat Emmentaler Käse mit Vitamin B12 zu tun, das auch Veganer mit gutem Gewissen einnehmen können? Die Antwort lautet: Das Propionibacterium freudenreichii. Veganer, Vegetarier und alle gesundheitsbewussten Menschen können den Zusatz freudenreich dieses Bakteriums wortwörtlich verstehen: Zum ersten Mal ist es einer Schweizer Firma damit gelungen, naturbelassenes und gentechnik-freies Vitamin B12 herzustellen. Erfahre mehr über die Wirkung von Vitamin B12 und Vitamin-B12-Mangel! Wir haben einen tollen Beitrag, indem du alles rund um das Thema Vitamin B12 lernst. Hier soll es um die Besonderheiten und den Vorteilen des gentechnikfreien Vitamin B12 gehen.

Inhaltsverzeichnis

Warum ist synthetisches Vitamin B12 bedenklich?

Bei synthetischem Vitamin B12 handelt es sich in der Regel entweder um Hydroxylcobalamin oder um Cyanocobalamin (1). Diese künstlichen Formen der Cobalamine kann der Körper ebenso gut verwerten wie Vitamin B12 aus tierischen Quellen (2).

Bedenklich ist jedoch, dass die Produktion mit Hilfe von gentechnisch veränderten Bakterien vonstatten geht (3). Vor allem drei Arten von Bakterien kommen dabei zum Einsatz: Pseudomonas denitrificans, Propionibacterium shermanii und Sinorhizobium meliloti (4). Die Produktion ist relativ aufwändig, deshalb experimentiert die Wissenschaft ständig mit neuen Bakterienarten, beispielsweise Escherichia Coli. Die Colibakterien können die Menge des produzierten Vitamins B12 angeblich um die 250-fache Menge steigern (5).

In den 80-er Jahren war der Widerstand gegen Gentechnik ungeheuer groß. Allen voran die Partei der Grünen stemmte sich gegen GVO (gentechnisch veränderte Organismen) in aller Form. Die Furcht vor unübersehbaren Risiken von Lebensmitteln, deren Gene künstlich verändert wurden, ist nach wie vor groß.

Doch um die Verwendung von Gentechnik in geschlossenen System ist es still geworden – obwohl die GVO-Bakterien jederzeit aus den Fabrikationsanlagen in die Umwelt entweichen können. Es gibt keine 100-prozentige Sicherheit – obwohl viele Forscher uns versichern, dass GVO absolut sicher ist. Hierzulande ist das Misstrauen gegenüber gentechnisch veränderten Lebensmitteln nach wie vor groß.

Allerdings befinden sich in zahlreichen Produkten Stoffe, die mithilfe von Gentechnik entstanden sind. GVO-Zusatzstoffe unterliegen nicht der Kennzeichnungspflicht (6).

Schwierig: Risiken von GVO beurteilen

Als Laie ist es kaum möglich, die Risiken von Gentechnik zu beurteilen. Eine 2013 veröffentlichte Studie von GVO-Befürwortern räumt ein, dass es bekannte und unbekannte Risiken gibt – obwohl sie GVO als mögliche Lösung für die Bedürfnisse einer sich stetig vergrößernden Weltbevölkerung sehen (7). Ihrer Ansicht nach können virenresistente Pflanzen zu neuen unbekannten Viren führen. Außerdem sehen sie die Gefahr, dass GVO verstärkt Allergien auslösen.

Viele Studien mit gentechnisch veränderten Lebensmitteln weisen darauf hin, dass sie toxische Wirkungen verursachen können. Bevorzugte Angriffspunkte sind demnach die Leber, Bauchspeicheldrüse, Nieren und Fortpflanzungsorgane (8).

Noch im Jahr 2000 beklagten Wissenschaftler, dass es zu GVO viele Meinungen gibt, aber nur wenig Daten (9). Das änderte sich in dem ersten Jahrzehnt nach der Jahrtausendwende. Allerdings weisen Forscher darauf hin, dass die meisten Studien im Auftrag von Biotechnologie-Unternehmen durchgeführt wurden (10). Die Auftraggeber hatten also ein begründetes Interesse an den Ergebnissen der Studien.

Zudem beklagen Experten in wissenschaftlichen Methoden, dass die Risiken von GVO zu einfach beurteilt werden. In der Regel würden nur mögliche Gefahren identifiziert und die Möglichkeit einer unkontrollierten Vermehrung abgeschätzt. Die Kombination beider Verfahren ergebe dann die Risikobewertung. Das sei zu einfach gedacht. Stattdessen solle man ausgefeilte Methoden der Wahrscheinlichkeitsrechnung anwenden (11).

Wir denken: Wie gefährlich Gentechnik für Mensch und Natur tatsächlich ist, werden wir vermutlich erst in einigen Jahren oder Jahrzehnten wissen. Dann ist es möglich, die Risiken aus einer langfristigen Perspektive zu beurteilen.

Propionibacterium freudenreichii: B12 ohne Gentechnik

Seit 2019 gibt es endlich eine Quelle von Vitamin B12 für den Menschen, die ohne Gentechnik entstanden ist. Das Propionibacterium freudenreichii hat dies möglich gemacht im Verein mit findigen Köpfen eines Schweizer Unternehmens, das auf naturbelassene Lebensmittel und Nahrungsergänzungsmittel setzt. Mit dieser Bakterienart ist ein Durchbruch gelungen, der sich in der Wissenschaft bereits seit den 80er Jahren angebahnt hat – natürliches Vitamin B12, gentechnik-frei, das auch für Vegetarier und Veganer geeignet ist.

Eduard von Freudenreich und Sigurd Ola-Jensen veröffentlichten die erste Publikation über das Bakterium im Jahr 1906 (12). Benannt wurde es nach dem Schweizer Bakterologen Freudenreich. Traditionsgemäß fermentiert dieses Bakterium Laktat in Milch zu Acetat, Propionsäure und das Gas Kohlendioxid. Das verursacht die berühmten Löcher im Emmentaler Käse.

Bakterium mit einzigartigen Qualitäten

Auf die einzigartigen Qualitäten dieses Bakteriums wurden Forscher schon vor Jahren aufmerksam. Es ist sehr genügsam und lange überleben, weil es anorganisches Polyphosphat, Glykogen und verschiedene andere Substanzen als Energiereserve speichert (13). Zur Zeit ist das Propionibacterium freudenreichii der einzige Mikroorganismus, der das Prädikt GRAS erhalten hat (14). GRAS steht für ‚Generally recognized as safe’. Die US-amerikanische Food and Drug Administration benutzt dieses Kürzel, um die Unbedenklichkeit von Substanzen in Lebensmitteln zu bezeichnen.

Bis vor wenigen Jahren waren Wissenschaftler der Ansicht, dass Menschen Vitamin B12 nur mit der Nahrung aufnehmen können. Allerdings lässt das die Tatsache außer acht, dass im menschlichen Körper ohnehin unglaublich viele Bakterien aktiv sind. Die Zahl der Körperzellen beträgt bis zu 40 Trillionen, die Zahl der bakteriellen Zellen im Körper beläuft sich jedoch auf bis zu 100 Trillionen Zellen (15-16).

Mittlerweile findet ein Umdenken in der Wissenschaft statt. Bekannt ist, dass Bakterienstämme im menschlichen Darm zahlreiche Vitamine herstellen können, unter anderem verschiedene B-Vitamine und Vitamin K2 (17-18). Bereits in den 80-er Jahren erkannten Forscher, dass bestimmte Darmbakterien im menschlichen Dünndarm Vitamin B12 herstellen können (19-20).

Allerdings kann es sein, dass der Darmflora der Menschen in den Industrieländern die dafür nötige Vielfalt fehlt (19). Beispielsweise erkannten britische Forscher bereits im Jahr 1980, dass Inder in ihrem Heimatland wesentlich mehr Diversität bei ihren Darmbakterien aufweisen als indische Immigranten in England (21). Außerdem fehlte Indern in Indien seltener Vitamin B12 als den englischen Immigranten.

Offensichtlich können auch Bakterien im menschlichen Dünndarm – wie bei anderen Tieren – Vitamin B12 herstellen. Das würde erklären, warum nicht alle Veganer und Vegetarier unter Vitamin-B12-Mangel leiden.

Propionibacterium freudenreichii zählt eindeutig zu den Bakterienarten, die Vitamin B12 produzieren (22-23). Wir kennen es zwar vom Emmentaler Käse. Es ist jedoch genügsam und lässt sich auf vielen Substraten züchten, beispielsweise Getreide (24).

Hinweis in eigener Sache: Die meisten unserer Instant-Drinks und Proteinballs enthalten genügend Propionibacterium freudenreichii für deine tägliche Dosis Vitamin B12.

Fazit: Unverzichtbares Vitamin B12

Unser Körper kann ohne Vitamin B12 nicht überleben. Als Coenzym ist es nur an wenigen Stoffwechselprozessen beteiligt. Doch ohne sie können wir keine DNA bilden oder Zellen spezialisieren. Dein Körper kann in der Leber einen Vorrat von Vitamin B12 speichern, der mehrere Jahre reicht. Doch wenn dieses Vitamin B12 deinem Körper fehlt, kann er nicht mehr richtig funktionieren.

Es kommt zu einer Anämie und zahlreichen Symptomen, die auf das Fehlen von roten Blutkörperchen zurückzuführen sind. Im Extremfall verursacht ein Mangel von Vitamin B12 irreversible Nervenschäden. Eine Risikogruppe mit häufigem Mangel sind Vegetarier und Veganer, da Menschen Vitamin B12 nur von tierischen Produkten aufnehmen können.

Künstlich hergestelltes Vitamin B12 benötigte bis 2019 den Einsatz von GVO, gentechnisch modifizierten Mikroorganismen. Mittlerweile gibt es jedoch einen Schweizer Hersteller, der naturbelassenes, gentechnik-freies Vitamin B12 dank dem Propionibacterium freudenreichii produziert. Als Fans von hochwertigen Superfoods sind wir froh und glücklich – im wahrsten Wortsinn freudenreich – dass wir dir dieses hochwertige Vitamin B12 in unserer Superfood Mischung Green Queen präsentieren können.

Literatur:

(1) Obeid R, Fedosov SN, Nexo E. Cobalamin coenzyme forms are not likely to be superior to cyano- and hydroxyl-cobalamin in prevention or treatment of cobalamin deficiency. Mol Nutr Food Res. 2015;59(7):1364-1372. doi:10.1002/mnfr.201500019 (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25820384/)

(2) Paul C, Brady DM. Comparative Bioavailability and Utilization of Particular Forms of B12 Supplements With Potential to Mitigate B12-related Genetic Polymorphisms. Integr Med (Encinitas). 2017 Feb;16(1):42-49. PMID: 28223907; PMCID: PMC5312744. (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5312744/)

(3) https://www.transgen.de/datenbank/zutaten/2082.vitamin-b12.html

(4) Fang H, Kang J, Zhang D. Microbial production of vitamin B12: a review and future perspectives. Microb Cell Fact. 2017;16(1):15. Published 2017 Jan 30. doi:10.1186/s12934-017-0631-y (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5282855/)

(5) Fang H, Li D, Kang J, Jiang P, Sun J, Zhang D. Metabolic engineering of Escherichia coli for de novo biosynthesis of vitamin B12. Nat Commun. 2018;9(1):4917. Published 2018 Nov 21. doi:10.1038/s41467-018-07412-6 (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30464241/)

(6) https://www.verbraucherschutz.sachsen.de/download/Download_Gesundheit/Merkblatt_GVO.pdf

(7) Bawa AS, Anilakumar KR. Genetically modified foods: safety, risks and public concerns-a review. J Food Sci Technol. 2013 Dec;50(6):1035-46. doi: 10.1007/s13197-012-0899-1. Epub 2012 Dec 19. PMID: 24426015; PMCID: PMC3791249. (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3791249/)

(8) Dona A, Arvanitoyannis IS. Health risks of genetically modified foods. Crit Rev Food Sci Nutr. 2009;49(2):164-175. doi:10.1080/10408390701855993 (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/18989835/)

(9) Domingo JL. Health risks of GM foods: many opinions but few data. Science. 2000;288(5472):1748-1749. doi:10.1126/science.288.5472.1748 (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/10877692/)

(10) Domingo JL, Giné Bordonaba J. A literature review on the safety assessment of genetically modified plants. Environ Int. 2011;37(4):734-742. doi:10.1016/j.envint.2011.01.003 (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21296423/)

(11) Rajan, Ravi & Letourneau, Deborah. (2012). What Risk Assessments of Genetically Modified Organisms Can Learn from Institutional Analyses of Public Health Risks. Journal of biomedicine & biotechnology. 2012. 203093. 10.1155/2012/203093. (https://www.researchgate.net/publication/233799134_What_Risk_Assessments_of_Genetically_Modified_Organisms_Can_Learn_from_Institutional_Analyses_of_Public_Health_Risks)

(12) Freudenreich, E. & Orla-Jensen, O.. (2020). Uber die in Emmentalerkäse stattfindene Propionsäure-gärung. Zentralbl Bakteriol. 17. 529-546. (https://www.researchgate.net/publication/284756905_Uber_die_in_Emmentalerkase_stattfindene_Propionsaure-garung)

(13) Thierry A, Deutsch SM, Falentin H, Dalmasso M, Cousin FJ, Jan G. New insights into physiology and metabolism of Propionibacterium freudenreichii. Int J Food Microbiol. 2011;149(1):19-27. doi:10.1016/j.ijfoodmicro.2011.04.026 (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21620505/)

(14) Chamlagain B, Sugito TA, Deptula P, Edelmann M, Kariluoto S, Varmanen P, Piironen V. In situ production of active vitamin B12 in cereal matrices using Propionibacterium freudenreichii. Food Sci Nutr. 2017 Nov 12;6(1):67-76. doi: 10.1002/fsn3.528. PMID: 29387363; PMCID: PMC5778212. (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5778212/)

(15) Whitman, William & Coleman, David & Wiebe, William. (1998). Prokaryotes: The unseen majority. Proceedings of the National Academy of Sciences. 95. 6578-6583. (https://www.researchgate.net/publication/288653749_Prokaryotes_The_unseen_majority)

(16) Human Microbiome Project Consortium. Structure, function and diversity of the healthy human microbiome. Nature. 2012 Jun 13;486(7402):207-14. doi: 10.1038/nature11234. PMID: 22699609; PMCID: PMC3564958. (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3564958/)

(17) Hill MJ. Intestinal flora and endogenous vitamin synthesis. Eur J Cancer Prev. 1997;6 Suppl 1:S43-S45. doi:10.1097/00008469-199703001-00009 (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/9167138/)

(18) LeBlanc JG, Milani C, de Giori GS, Sesma F, van Sinderen D, Ventura M. Bacteria as vitamin suppliers to their host: a gut microbiota perspective. Curr Opin Biotechnol. 2013;24(2):160-168. doi:10.1016/j.copbio.2012.08.005 (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22940212/)

(19) Albert MJ, Mathan VI, Baker SJ. Vitamin B12 synthesis by human small intestinal bacteria. Nature. 1980;283(5749):781-782. doi:10.1038/283781a0 (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/7354869/)

(20) Contribution of the microflora of the small intestine to the vitamin B12 nutriture of man. Nutr Rev. 1980;38(8):274-275. doi:10.1111/j.1753-4887.1980.tb05958.x (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/7422157/)

(21) Clemente JC, Pehrsson EC, Blaser MJ, et al. The microbiome of uncontacted Amerindians. Sci Adv. 2015;1(3):e1500183. doi:10.1126/sciadv.1500183 (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26229982/)

(22) Parameswaran, Binod & Raveendran, Sindhu & Pandey, Ashok. (2010). Production of Vitamins 959 Production of Vitamins. (https://www.researchgate.net/publication/227414102_Production_of_Vitamins_959_Production_of_Vitamins)

(23) Deptula P, Chamlagain B, Edelmann M, et al. Food-Like Growth Conditions Support Production of Active Vitamin B12 by Propionibacterium freudenreichii 2067 without DMBI, the Lower Ligand Base, or Cobalt Supplementation. Front Microbiol. 2017;8:368. Published 2017 Mar 8. doi:10.3389/fmicb.2017.00368 (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28337185/)

(24) Chamlagain B, Sugito TA, Deptula P, et al. In situ production of active vitamin B12 in cereal matrices using Propionibacterium freudenreichii. Food Sci Nutr. 2017;6(1):67-76. Published 2017 Nov 12. doi:10.1002/fsn3.528 (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29387363/)