Im legendären Restaurant »Noma« in Kopenhagen gibt es heute kein Gericht mehr ohne mindestens eine spezielle, milchsauer vergorene Zutat. Zubereitet wird mit Insektenbutter oder mit fermentierten Bienenpollen, alles im eigens eingerichteten Fermentation Lab produziert. Damit liegt der schon viermal zum weltbesten Restaurant des Jahres gekürte Gourmettempel ganz im Trend, denn die 9000 Jahre alte Kulturtechnik des »Fermentierens« feiert gerade ein Comeback: in der Spitzengastronomie, auf Food-Messen und am Herd ambitionierter Hobbyköche.

Beim Fermentieren verwandeln Bakterien und Hefen unter Luftabschluss die Inhaltsstoffe eines Lebensmittels. Die auf den Ausgangsprodukten lebenden oder aus der Umwelt eingeschleppten Mikroben nehmen Zuckermoleküle oder Eiweiß auf, bauen sie um und scheiden Moleküle wie Milchsäure, Essigsäure, Kohlendioxid oder Alkohol aus. Das macht Waren zum Beispiel länger haltbar, wie Menschen wahrscheinlich schon wussten, bevor sie Salz, Zucker und Alkohol oder den Kühlschrank gegen Verderben und Verschimmeln einsetzten. Erst durch Fermentation entstehen zahlreiche uns vertraute Lebensmittel überhaupt: Sauerkraut und Jogurt, Essig und Sauerteigbrot oder auch Bier. In jedem Land der Erde finden sich traditionelle Produkte wie in Korea Kimchi, in Japan Miso und in den Mittelmeerländern Oliven.

Die Vielfalt der Möglichkeiten und daneben die Mode zu Regionalität, Nachhaltigkeit und Selbermachen geben der Fermentation derzeit zusätzlichen Schwung, erklärt die Ernährungswissenschaftlerin Eva Derndorfer: Beim Do-it-yourself-Fermentieren treffen Produkte aus der Region auf typische Mikroflora der Umgebung, etwa die der Haut des Hobbykochs, der gerade Weißkohl ansetzt oder Brotteig knetet. Nebenbei hilft er mit dem Einmachen gegen Lebensmittelverschwendung, die ein großes Umweltproblem darstellt. In den Produkten der Fermentation steckt enorme Vielfalt. Bei der mikrobiellen Umwandlung verändern sich Optik, Aroma und Geschmack, aber auch die Textur eines Lebensmittels. Das liegt am absinkenden pH-Wert: Das Ansäuern schwächt die chemischen Bindungen zwischen Proteinen und anderen Zellbestandteilen und macht die Lebensmittel weicher. Geschmacklich entscheidend, gerade bei Bitternoten, sind nicht flüchtige Peptide, also kleinere Proteinfragmente, erklärt Derndorfer in der Fachzeitschrift »Ernährungsumschau«. Bislang haben Analytiker 1600 dieser Peptide in fermentierten Lebensmitteln gefunden. Aber auch die bei der Fermentation gebildeten Säuren spielen eine Rolle sowie Abbauprodukte aus Stärke und Proteinen. Sie sorgen bei Miso für den charakteristischen Süß-umami-Geschmack.

»Digestive Health«: Gesund durch Vergorenes?

Kimchi, Sauerkraut, Jogurt, Kefir oder Kombucha gelten als gesund und bekömmlich, als »Superfood«. Schon in antiken Gesellschaften war man vom medizinischen Potenzial der Fermentation überzeugt; vergorene Getränke wurden etwa als Schmerzmittel verabreicht. Und zu Beginn des 20. Jahrhunderts berichtete der russische Nobelpreisträger Elie Metchnikoff von der hohen Lebenserwartung der Bulgaren, die er dem Verzehr von fermentierten Milchprodukten zuschrieb.

Während der Gärung lockern verschiedene Mikroben wie etwa Milchsäurebakterien und Hefen die Zellwände von Gemüse auf, was Weißkohlsorten oder Bohnen besser verträglich macht; zudem werden Proteine zerlegt, das Essen wird also quasi vorverdaut. Auch Milch ist besser bekömmlich, wenn sie als gesäuertes Produkt auf den Tisch kommt, unter anderem, weil sie weniger Laktose enthält, die manchen Menschen Bauchschmerzen bereitet. Bei der Reifung von Sauerteig bauen Mikroben wie Lactobacillus sanfranciscensis Gluten und so genannte Fodmaps ab – »fermentable oligo-, di-, monosaccharides and polyols«, also fermentierbare Mehrfach-, Zweifach-, Einfachzucker und mehrwertige Alkohole. Gluten und Fodmaps gelten als mögliche Auslöser für die so genannte Weizenunverträglichkeit.

Das Potenzial von Fermentiertem könnte aber über eine bessere Verdaulichkeit und den verfeinerten Geschmack hinausgehen. Vor allem zu milchsauer vergorenen Milchprodukten wie Jogurt und Kefir gibt es neben Zell- und Tierstudien viele Beobachtungsstudien und einige kleine Interventionsstudien. So reduziert der Konsum von Jogurt möglicherweise das Risiko, an Diabetes zu erkranken. Eine Metaanalyse mit rund 3000 Probanden aus dem Jahr 2019 zeigte etwa, dass Jogurtkonsum Blutzucker und den HbA1c-Wert senkt. Jedoch: »Ob tatsächlich Fermentationsprodukte dafür ursächlich sind oder andere Ernährungs- oder Lebensstilfaktoren, das ist nicht sicher beurteilbar«, sagt Stefan Kabisch, Mediziner am Deutschen Institut für Ernährungsforschung (DIfE). Denn Menschen, die Jogurt essen, haben ein insgesamt gesünderes Ernährungsmuster, sie treiben mehr Sport und rauchen weniger.

Die Wirkung von fermentiertem Gemüse ist weniger gut durch Daten belegt als die von Milchprodukten. »In keiner der großen Ernährungsstudien gibt es eine Kategorie ›Fermentiertes‹«, sagt Bernhard Watzl, Ernährungswissenschaftler am Max-Rubner-Institut. Immerhin hat Anfang 2020 ein japanisches Forscherteam gezeigt, dass der Konsum von Sojaprodukten nur dann verschiedene Volksleiden verhindert und das Leben verlängert, wenn fermentierte Bohnen wie Natto oder Miso auf den Tisch kommen; nicht aber, wenn bevorzugt Tofu oder Sojamilch konsumiert wird. Für diese Studie wurden fast 100 000 Personen mehr als 15 Jahre lang bezüglich ihrer Ernährungsweise und ihrer Gesundheit beobachtet.

Und auch andere Untersuchungen legen nahe, dass das Risiko für Allergien, Darmerkrankungen, Herz-Kreislauf-Leiden oder Krebs sinkt, wenn viele fermentierte Produkte jedweder Art auf dem Speiseplan stehen. Insgesamt ist die Beweislage jedoch dünn. Fermentierte Produkte dürfen deshalb bislang nicht mit »health claims«, also gesundheitlichen Versprechungen, auf der Verpackung werben.

Wissenschaftlich endgültig belegt ist demnach wenig. Es erscheint aber nicht abwegig, dass Vergorenes wirklich gesund ist. Sicher sorgen die Speisen für eine größere Vielfalt von Mikroorganismen im Darm, denn die Fans von Fermentiertem verleiben sich viele unterschiedliche Mikroben ein, die auch die Magenpassage überleben. Generell verändert sich die Zusammensetzung des mikrobiellen Ökosystems in Magen und Darm vor allem mit der Nahrung, die man zu sich nimmt. Das haben zuletzt Genanalysen bestätigt: Sie zeigen, dass in Jogurt und Käse genau die gleichen Laktobazillen vertreten sind wie in Stuhlproben von Menschen, die solche Produkte gerne essen; hauptsächlich Lactobacillus lactis und Streptococcus thermophilus. »Unsere Studie stützt die Hypothese, nach der die Nahrung die größte Quelle der Laktobazillen im Mikrobiom darstellt«, sagt Danilo Ercolini, Mikrobiologe an der Universität Neapel.

Indizien für immunologische Wirkung

Mikrobenreiche Nahrung sorgt also für eine diversifizierte Darmflora. Damit geht ein geringeres Risiko für Leiden wie Adipositas und Diabetes Typ 2 einher, erklärt Watzl. »Zudem erhält das Immunsystem über solche Bakterien wichtige Signale, die für eine wirksame Immunabwehr Voraussetzung sind, weil sie quasi das Immunsystem trainieren.« Deutsche Forscher haben 2019 herausgefunden, dass D-Phenylmilchsäure aus Sauerkraut an einem spezifischen Rezeptor an Immunzellen und Fettzellen andocken kann. Und gleich mehrere Zellstudien liefern Hinweise darauf, wie die Bakterien in der Darmwand entzündliche Vorgänge herunterdimmen und auf angeborene sowie erworbene Abwehrreaktionen Einfluss nehmen.

Anderen bioaktiven Substanzen, die von den Mikroben gebildet werden – wie etwa Spermidin, das in Käse, aber auch in fermentierten Sojaprodukten vorkommt –, sagt man schützende Effekte in Sachen Herzgesundheit nach. Gesundheitsförderlich sind die mikrobiellen Helfer vielleicht auch, weil sie so genannte Biozide bilden, die andere Bakterien abtöten. Laktobazillen können so etwa Krankheitserreger wie Salmonellen oder auch Helicobacter pylori unschädlich machen, einen Mitverursacher von Magenkrebs.

Von Mikroben produzierte Substanzen können auch in den Darm gelangen und dort wirken, selbst wenn die Bakterien die Magenpassage nicht überlebt haben. Dazu kommen verschiedene weitere Nährstoffe, die infolge von Gärungsprozessen eher »bioverfügbar« werden, also einfacher vom Körper aufgenommen werden können: B-Vitamine und Vitamin K, Zink oder Kalium. Daneben werden bestimmte phenolische Substanzen aktiviert, die zu den sekundären Pflanzenstoffen gezählt werden und als gesundheitsfördernd gelten.

Manche Wissenschaftler fordern darum bereits, fermentierte Lebensmittel in die Ernährungsempfehlungen aufzunehmen. Watzl, der auch Vizepräsident der Deutschen Gesellschaft für Ernährung (DGE) ist, die Empfehlungen erarbeitet, hält das für verfrüht: »Wir wissen einfach noch zu wenig.« Trotzdem plädiert er dafür, viele gute Bakterien aufzunehmen, vor allem wenn sie aus pflanzlichen Lebensmitteln stammen. »Denn diese liefern auch viele Ballaststoffe, die dafür sorgen, dass die Bakterien sich länger im Darm aufhalten«, sagt Watzl.

Fermentierte Lebensmittel können bei einigen Menschen allerdings auch unerwünschte Wirkungen entfalten. Parmesankäse und Rotwein zum Beispiel enthalten große Mengen Histamin, ein biogenes Amin, das bei sensiblen Personen zu Kopfschmerzen, Bluthochdruck oder allergischen Reaktionen führen kann. »Während man mit Sauerkraut, Kefir oder Jogurt wahrscheinlich wenig falsch macht, muss man bei Kombucha den erheblichen Restzucker und den Alkoholgehalt von bis zu zwei Prozent bedenken. Die können langfristig schon eher ein Risiko darstellen«, gibt Kabisch zu bedenken.

»Wir wissen einfach noch zu wenig«Bernhard Watzl

Lebensmittelchemiker haben sich daher zum Ziel gesetzt, solche unerwünschten Stoffe in fermentierten Lebensmitteln möglichst zu reduzieren. Daran arbeiten etwa Wissenschaftler des Forschungsinstituts Agroscope in der Schweiz mit Hilfe einer weltweit einzigartigen Sammlung an Bakterienkulturen, die seit 1906 in Schweizer Käsereien gesammelt wurden. Heute werden dort mehr als 12 000 Proben gelagert. Und aus diesem Fundus werden nun verschiedene Mikrobenrezepturen ausprobiert, damit Käse etwa weniger Histamin enthält. Auch für pflanzliche Produkte eignen sich die Mikroben. So könnte aus Cashewnüssen ein veganer Käseersatz entstehen, Wein mit weniger Alkohol ist ebenfalls denkbar. Kürzlich haben die Wissenschaftler Gerstenmehl mit Lactobacillus paracasei versetzt. Das Getreide erhielt dadurch Waldbeerenaroma und soll in Frühstückszerealien zum Einsatz kommen.