VitAL: Die Grünalge Chlorella und ihre Begleitflora - natürliches Vitamin B12 für die vegane Ernährung

Vitamin B12 ist für Zellteilung, Blutbildung und Funktion des Nervensystems essentiell. Ein Mangel kann zu Anämie und neurologischen Schädigungen führen. Betroffen sind neben älteren Menschen mit gestörter Vitamin B12-Aufnahme vor allem Menschen, die sich vegan ernähren, da Vitamin B12 überwiegend in Lebensmitteln tierischen Ursprungs vorkommt, in Pflanzen dagegen nur in Spuren. Als „Vitamin B12“ oder Cobalamine wird eine Gruppe komplex gebauter Cobalt-haltiger Biomoleküle bezeichnet, die von Bakterien synthetisiert werden. Tiere werden durch ihre symbiotische Darmflora versorgt. Analog können Grünalgen der Gattung Chlorella Vitamin B12, das von assoziierten Bakterien abgegeben wird, aufnehmen und speichern, wobei die Gehalte in Chlorella bis zu 7-fach höher sein können als in Fleischprodukten wie Kalbsleber (z.B. 430 µg/100 g vs. 60 µg/100 g; van den Oever et al. 2022, DOI: 10.1016/j.jfca.2022.104464).
Es wird kontrovers diskutiert, ob Mikroalgen als Vitamin B12 Lieferanten geeignet sind: Die Vitamin-Gehalte sind je nach Kultivierungsregime sehr variabel und weichen teils stark von den auf der Verpackung deklarierten Werten ab. Zur Bioverfügbarkeit der Vitamine aus Mikroalgen im menschlichen Verdauungstrakt wurden bislang kaum Daten erhoben. Einige als Lebensmittel zugelassene Mikroalgen wie „Spirulina“ enthalten statt der Cobalamine überwiegend Pseudo-Cobalamine, die biologisch unwirksam, aber mit den gängigen Analysemethoden nicht von Vitamin B12 zu unterscheiden sind.
Hauptziel des Projektes ist die Entwicklung eines stabilen Kultivierungsverfahrens für Chlorella und deren bakterielle Begleitflora zur Produktion B12-angereichter Biomasse für Lebens-/Futtermittel und die Formulierung einer gut bioverfügbaren Darreichungsform, die in einer Humanstudie hinsichtlich ihrer Wirkung untersucht wird.
Im Rahmen des VITAL-Projekt werden folgende Schwerpunkte verfolgt:

• Optimierung der Kultivierung von Chlorella hinsichtlich hoher Vitamin B12-Gehalte; Screening unterschiedlicher Chlorella- und Bakterienstämme (in Kooperation mit der Algenfarm Klötze)
• Weiterentwicklung einer Nachweismethode (UPLC-qTOF MS), die eine exakte Quantifizierung von bioaktiven Cobalaminen (OHCbl, CNCbl, AdeCbl, MeCbl) und nicht wirksamen Pseudo-Formen in Algen erlaubt
• Charakterisierung der Wechselwirkung zwischen Chlorella und Vitamin-B12-bildenden Bakterien in Co-Kultur mittels klassisch-biologischer Techniken und Metagenom- und Proteom-Untersuchungen
• Untersuchungen zur Lagerstabilität und geeigneten Darreichungs- und Verarbeitungsformen
• Humanstudie mit Vitamin B12-defizitären Probanden zur Untersuchung der Bioverfügbarkeit von Vitamin B12 bei Supplementierung mit Chlorella; umfassende Analytik des Vitamin B12-Status