Fermentation

Ursprünglich wurde mit Fermentation ausschließlich eine Gärung unter Ausschluss von Luft bezeichnet. Auch heute ist Fermentation immer noch eine sehr ungenaue Bezeichnung für sehr unterschiedliche Arten der Gärung. Hier nur einige Arten der Fermentation (aus Wikipedia):

• Anaerobe Gärung als biotischer Energiestoffwechsel ohne Einbeziehung von Sauerstoff. Dies entspricht der neueren Definition des Begriffs Gärung.
• Aerobe Vorgänge, wie die Essigsäuregärung, werden auch als oxidative Gärung bezeichnet.
• Sonstige Veränderungen biotischen Rohmaterials durch mikrobielle oder autolytische enzymatische Prozesse, bei denen Sauerstoff nicht oder nur unvollständig ausgeschlossen wird. Beispielsweise eingeleitet zur Fermentation von Tabakblättern zu Rauchtabak, Fermentation von Kakaofrüchten (einschließlich ihrer Samen) zur Herstellung von Kakaopulver und Schokolade sowie zur Matjes­reifung.
• In der Biotechnik allgemein die gesteuerte Produktion von biotischen Stoffwechselprodukten, mit oder ohne Einbeziehung von Sauerstoff.
• Submersfermentation ist die Bezeichnung für Abläufe in Flüssigkeiten und Dispersionen.

Die uns interessierende Fermentation ist ausschließlich die Milchsäuregärung.

Milchsäuregärung

Ausgangsprodukt für die Milchsäuregärung sind vor allem die in Nahrungsmitteln vorhandenen Zucker. Diese können bei verschiedenen Fermenten ganz unterschiedliche Zucker sein. Es gibt Einfach-, Zweifach- und Mehrfachzucker.  Beispiele sind Traubenzucker (Glukose), Fruchtzucker (Fruktose), aber auch Stärke. Zweifach- oder Mehrfachzuckern bestehen aus unterschiedlich langen Ketten von Zuckerbausteinen.

Die Milchsäuregärung ist ein abbauender Teil des Energiestoffwechsels. Die Energiegewinnung findet anaerob statt, also ohne Sauerstoff. Milchsäurebakterien, die keinen Sauerstoff benötigen, bauen Kohlenhydrate zu Milchsäure ab.

Kohlenhydrate bestehen aus Zuckermolekülen, daher werden bei der Gärung Glucose (C₆H₁₂O₆) oder andere Einfachzucker abgebaut. Der Ausgangsstoff bei der Milchsäuregärung ist die Brenztraubensäure (Pyruvat), welche durch  Glykolyse entsteht. Das Pyruvat (C₃H₄O₃) wird also bei der Milchsäuregärung unter anaeroben Bedingungen zu dem Salz der Milchsäure, dem sogenannten Lactat (C₃H₅O₃^–) abgebaut. 

Bei der Fermentation wird je nachdem welcher Zucker und welche Mikroben beteiligt sind unterschiedliche Endprodukte entstehen. Im Falle der Milchsäuregärung jedoch immer Milchsäure und oft auch Kohlenstoffdioxid. Diese Art der Fermentation läuft unter Ausschluss von Sauerstoff ab, also in einer anaeroben Umgebung. Durch die entstehende Milchsäure sinkt zudem mit der Zeit der pH-Wert und das Milieu im Ferment wird saurer.

Die Kombination niedriger pH-Wert und anaerobe Bedingung sind für pathogene Bakterien ein ungünstiges Milieu, weshalb die Menschheit relativ früh die Vorteile der Fermentation entdeckt hat, im Sauerkraut, Kombucha, Kefir und anderen Produkten.

Darm

Den meisten Menschen ist nicht bewusst, dass wir eine Verdoppelung unserer Außenwelt immer mit uns herumtragen, unseren Darm.   Millionen von Bakterien und andere Mikroorganismen besiedeln unseren Darm und leben normalerweise sehr harmonisch mit uns zusammen. Normalerweise, wie gesagt. Dass dies so ist, dafür sorgen sozusagen Starterkulturen, die wir mit unserer Geburt und der Muttermilch mitbekommen. Dass im Laufe des Lebens hier etwas schief laufen kann, merken wir spätestens, wenn wir eine Diagnose wie Morbus Crohn erhalten. Allerdings hat die moderne Ernährung heute wesentlich mehr Fallstricke ausgelegt, die sublime Änderungen mit sich bringen, die wir oft gar  nicht  mit unserem  Darm in Verbindung bringen.

Darmbakterien leben mit uns  normalerweise in Symbiose – wir bieten den Bakterien einen geschützten Lebensraum und Nahrung, und sie helfen uns bei der Verdauung der Lebensmittel und sie helfen uns,  unser Immunsystem zu stärken. Darmbakterien sind somit wichtigste Mitbewohner unseres Körpers und  an keinem Ort im menschlichen Körper leben mehr Bakterien, das sogenannte Mikrobiom. Die Darmflora, also das Mikrobiom,  ist sehr individuell und bei jedem Menschen anders zusammengesetzt und ändert sich auch im Lauf unseres Lebens. Leider können sich hier allerdings auch Arten ansiedeln, die uns nicht sehr wohlgesonnen sind, etwa bestimmte Pilze. Dieses Mikrobiom ist erst seit relativ kurzer Zeit in den Fokus der Wissenschaft gerückt. Allerdings weiß die Wissenschaft heute, dass es grob gesehen drei verschiedene Mikrobiom-Arten gibt. Das Thema Darmgesundheit ist daher seit etwa  einem halben Jahrhundert immer  mehr Forschungsthema der Biologie und Medizin geworden.

Gesundheitliche Vorteile von Fermenten

Die frühere Vorstellung, dass Bakterien uneingeschränkt schlecht und schädlich sind, hat sich seit das  Mikrobiom in den  Fokus der Wissenschaft rückte, sehr gewandelt. Aus dieser früheren Angst vor schädlichen 'Keimen' und Bakterien  sind jedoch so gut wie alle heute erhältlichen Lebensmittel sterilisiert und pasteurisiert. Selbst wenn es sich ursprünglich um ein Ferment handelt, sind sämtliche Mikroben während der Herstellung abgetötet worden. Konnte man früher in Frankreich viele Käse finden, die aus unpasteurisierter Milch hergestellt waren, so hat das Einfuhrverbot solcher Käse in die USA heute dazu geführt, dass diese heute nicht mehr hergestellt und deshalb fast ausgestorben sind. Und  noch in unserer Großvätergeneration hatten viele deutsche Familien ihr eigenes Sauerkraut hergestellt mit allen gesundheitlichen Vorteilen, heute muss man unpasteurisiertes Sauerkraut teuer in Bio-Märkten kaufen (deutsche Familien deshalb, weil, wer in Frankreich Sauerkraut kauft, den Abscheu der Franzosen vor 'deutschem' Sauerkraut versteht und warum man in Frankreich Menschen, die so etwas zu sich nehmen, mit Argwohn betrachtet). Übrigens, auch in den USA ist heute 'deutsches' Sauerkraut ein Verkaufsschlager, wahrscheinlich aber nur in seiner pasteurisierten Form, siehe französischer unpasteurisierter Käse. Fast jede Kultur hatte eigene Rezepte entwickelt, in denen Fermentation eine wichtige Rolle spielte und für die Gesundheit der Menschen herausragend bedeutend war, dies wurde durch die moderne Ernährung komplett verdrängt. Mit gefährlichen gesundheitlichen Folgen, die größtenteils heute von der Medizin noch nicht gesehen werden.

Für die Milchsäuregärung sind vor allem Milchsäurebakterien (wiss. Laktobazillen genannt) verantwortlich.  Was unterscheidet nun Milchsäurebakterien von anderen Bakterien? Sie haben potentiell einen positiven Einfluss auf unseren Körper, genauer unser Mikrobiom und sind gesundheitsfördernd. Man bezeichnet dies als probiotisch. Wie genau Milchsäurebakterien zu unserer Gesundheit beitragen, ist aktueller Gegenstand der Forschung. Die Wissenschaft beginnt gerade erst, diese Zusammenhänge zu verstehen.

Wie gesagt, war noch in unserer Großvätergeneration der Genuss fermentierter Lebensmittel Alltag. "Eure Nahrungsmittel sollen eure Heilmittel sein und eure Heilmittel sollen eure Nahrungsmittel sein", soll schon Hippokrates von Kos (460 - etwa 377 v. Chr.) gesagt haben. Wer schlagartige Veränderungen in  seiner Gesundheit bei der Verwendung nicht pasteurisierter fermentierter Lebensmittel erwartet, hegt falsche Erwartungen und wird enttäuscht sein. Auch wird, wer keine grundsätzliche Umstellung seiner Essgewohnheiten vornimmt, etwa den Fleischgenuss aus Massentierhaltung vollständig zu vermeiden, keinen Nutzen aus fermentierten Lebensmitteln feststellen  können.  Dasselbe gilt natürlich für Milchprodukte. Kefir, Joghurt nur in Bio-Qualität kaufen, da man ansonsten sich über diesen Weg wieder belastete Nahrungsmittel zuführt. Und selbst mit scheinbar gesundem Gemüse gilt es dieses Kriterium zu beachten. Und selbst die Verwendung von Medizinprodukten, wie etwa Magensäureblockern, Antibiotika oder Cortison um nur eine kleine Auswahl zu nennen, sollte man unter diesem Gesichtspunkt genauestens überdenken.