n3F: Steigerung der Haltbarkeit von Omega-3-fettsäurereichem Rind- und Schweinefleisch

1. Evaluierung des Einflusses von stressfreier Tierhaltung auf den Omega-3 Fettsäuregehalt im Schweine- und Rindfleisch und dessen Haltbarkeit

In Vorarbeiten konnten wir zeigen, dass Schweinefleisch von Mastbetrieben mit Intensivtierhaltung sehr geringe Werte an Omega‑3 Fettsäuren (<0.5%) aufwies, aber zeitgleich auch keine oxidierten Triglyzeride (oxTAGs) nachgewiesen werden konn‐ ten. Tiere aus der Massentierhaltung enthalten aufgrund der Fütterung und der Stressfaktoren einer Massentierhaltung kaum bis gar keine Omega‑3 Fettsäuren, wodurch das Fleisch aber auch eine hohe oxidative Stabilität aufweist. Lachs hingegen ist bekannt für seinen hohen Gehalt an Omega‑3 Fettsäuren. In unseren Vorarbeiten konnten wir oxTAGs in frisch gekauften Lachs identifizieren (Tabelle 1 Anhang Supplement). Hoher Anteil an Omega‑3 Fettsäuren im Fleisch resultiert demnach in vermehrter Bildung von oxidierten Lipiden. Darüber hinaus ist bekannt, dass Stressfaktoren die Oxidation von PUFAs fördern und dadurch den Gehalt an Omega‑3 Fettsäuren im Fleisch minimieren und zur Bildung von gesundheitlich bedenklichen Lipidoxidations- und Proteinoxidationsprodukten führen können.

Es soll untersucht werden, ob eine stressfreie Tierhaltung und Schlachtung, im Vergleich zur Massentierhaltung, eine Auswirkung auf das Fettsäureprofil hat (Abbildung 1 Anhang Supplement). Hierbei werden folgende Definitionen festgelegt:

• Stressfreie Haltung: Weidezugang für die Rinder, Auslauf für die Schweine, Strohbett, Stallgröße: 10 m² / Rind und 5 m² / Schwein
• Stressfreie Schlachtung: Schlachtung der Tiere direkt am Hof, ohne zusätzlichen Transport
• Stressige Haltung: Masttierhaltung auf Vollspaltenböden, Stallgröße: ab 1,6 m² / Rind und ab 0,8 m² / Schwein abhängig vom Gewicht laut EU Bioverordnung 834/2007 und 1. Tierhaltungsverordnung
• Stressige Schlachtung: inkludiert einen Transport der Tiere

Es wird ein höherer Anteil an nicht oxidierten PUFAs im Fleisch aufgrund der Verminderung von oxidativen Prozessen, die durch äußere Stressfaktoren, wie Platzmangel, im Zuge der Massentierhaltung stimuliert werden, erwartet. Durch den geringeren Anteil an oxidierten Lipiden und Proteinen, die einen negativen Einfluss auf den Geschmack und die oxidative Stabilität nehmen, kann sich im Fleisch von stressfrei gehaltenen Tieren auch eine längere Haltbarkeit des Produkts ergeben.

2. Steigerung der Haltbarkeit von Omega‑3 Fettsäure enthaltenden Fleisch durch stressfreie Schlachtung.

Wenn ein Tier geschlachtet werden soll, ist in den meisten Fällen ein Transport vom Hof zum Schlachthaus notwendig. Der Transport bewirkt einen erhöhten oxidativen Stress im Tier, wodurch Lipide und Proteine oxidativ abgebaut werden könnten und der Gehalt an Omega‑3 Fettsäuren reduziert werden könnte (Abbildung 1 Anhang Supplement). Es wird der Einfluss von kurzen Transportwegen (<20 km, 15 min) auf die oxidative Stabilität von Proteinen und Lipiden untersucht. Zudem wird analysiert, ob eine 24-stündige Eingewöhnungsphase vor der Schlachtung nach dem Transport im Schlachthaus zu einer Steigerung der Haltbarkeit und des Gehalts an Omega‑3 Fettsäuren im Fleisch führt.

3. Einfluss der nachhaltigen Fleischproduktion aus alten (≥ 6 Jahre) Milchkühen auf die oxidative Stabilität von Proteinen und Lipiden im Fleisch

In der Massentierhaltung werden 16 – 19-monatige Jungrinder dem Schlachtprozess zugeführt. Für eine nachhaltige Fleischproduktion sollte das Rind zunächst als Milchkuh verwendet werden bevor es zur Fleischgewinnung der Schlachtung unterzogen wird. Ein hohes Alter der Tiere kann mit einem erhöhten Level an Lipid- und Proteinoxidation einhergehen, wodurch der Gehalt an Omega‑3 Fettsäuren erniedrigt werden könnte. Bei stressfreier Tierhaltung und ‑schlachtung könnte aber der oxidative Abbau von essentiellen Fetten und Proteinen bei älteren Rindern reduziert werden. Es soll untersucht werden, ob die nachhaltige Fleischproduktion durch Verwendung von älteren Milchkühen (≥ 6 Jahre) in Kombination mit stressfreier Tierhal‐ tung und ‑schlachtung zu einer vergleichbaren Fleischqualität in Bezug auf das Fettsäureprofil und die Lipid- und Proteinoxidationsprodukte führt wie die Fleischgewinnung von jungen Rindern (< 2 Jahre) gehalten und geschlachtet unter stressfreien Bedingungen.

4. Steigerung des Omega-3 Fettsäuregehalts und der Haltbarkeit von Schweine- und Rindfleisch durch nachhaltige Fütterung von wertvollen Abfällen aus der Ölproduktion

Das Fettsäureprofil vom Fleisch wird maßgeblich durch die Fütterung bestimmt. Trotz Biohydrierung durch Mikroben im Pansen gelangen Omega‑3 Fettsäuren nach Fütterung von Leinsaat oder ‑öl ins Fleisch. Die Fütterung von Leinpresskuchen, als Abfallprodukt der Leinölproduktion, könnte auch den Omega‑3 Fettsäurespiegel im Fleisch erhöhen, da der Kuchen im Gegensatz zum Leinmehl nicht durch chemische Prozesse entölt wird. Zusätzlich konnten wir in unseren Vorarbeiten zeigen, dass der Leinkuchen reich an Polyphenolen und Vitamin E ist (siehe Abbildung 2 Anhang Supplement). Ein Großteil der Poly‐ phenole bleibt im Zuge der Kaltpressung im Presskuchen, weshalb dieser eine exzellente Quelle für Antioxidantien ist. Durch die Fütterung von Leinpresskuchen könnten nicht nur Omega‑3 Fettsäuren ins Fleisch transferiert werden, sondern auch die antioxidativ wirkenden Polyphenole und Vitamin E. Durch einen erhöhten Gehalt an Polyphenolen und Vitamin E im Fleisch könnten die Omega‑3 Fettsäuren vor oxidativen Verderb geschützt werden. Dadurch kann die Haltbarkeit vom Fleisch trotz erhöhten Omega‑3 Fettsäure Gehalts gesteigert werden. Zusätzlich kann davon ausgegangen werden, dass die Polyphenole die Biohydrierung im Pansen reduzieren können und somit den Transfer der Omega‑3 Fettsäuren ins Fleisch erhöhen könnten.

Tierische Fleischprodukte, die neben ihrem Grundnutzen als geschmackvolle Energielieferanten, auch noch einen gesundheitlichen Zusatznutzen bieten, indem sie reich an Omega‑3 Fettsäuren sind und darüber hinaus auch noch eine hohe oxidative Stabilität aufgrund eines hohen Antioxidantien-Gehalts aufweisen, könnten einer gesteigerten Nachfrage begegnen. Zudem könnte das im Zuge von weiterführenden F&E Arbeiten nach Projektende neu zu entwickelnde Fleischprodukt zur Bewusstseinsbildung bei den Konsumenten beitragen, indem das Fleischprodukt im Hochpreissegment platziert wird und als „Gesunder Sonntagsbraten“ wahrgenommen wird. Der Konsum solcher Fleischprodukte könnte sich nicht nur aufgrund ihrer Fettsäurezusammensetzung positiv auf die Gesundheit auswirken, sondern auch aufgrund des Vitamin E und Polyphenolgehalts. Es ist auch angedacht im Zuge eines FWF Projekts die gesundheitlichen Auswirkungen von den neu zu entwickelten Fleischprodukten zu untersuchen. Die hier beschriebenen Forschungskooperationen, die mit diesem Projekt erstmalig zustande kommen, legen den Grundstein für weitere F&E Projekte, die den beiden Unternehmen helfen eine neue Nische zu eröffnen, der gesamten Branche neue Wege offenbaren und der Wissenschaft neueste Erkenntnisse liefern.

Neben den Vorteilen für die Gesundheit der Menschen ist die Nutzung von Leinpresskuchen auch aus ökologischer Sicht ein wertvoller Gewinn. Misswirtschaft von Ressourcen, ein nicht nachhaltiges Konsumverhalten der Verbraucher, Verschlechterung des Gleichgewichts der Ökosysteme und der Klimawandel sind Probleme, die es zu lösen gilt. Allein bei der Verarbeitung von Rohstoffen wie Ölsaaten und Fleisch werden 46% des gesamten Abfalls produziert. Um Ziele zu erreichen, die gegen diesen Trend arbeiten ist es nötig, Strategien zur optimalen Nutzung von Ressourcen zu entwickeln. Die Reduzierung von Abfällen durch Verwendung dieser Nebenprodukte ist ökologisch gesehen ein wichtiger Schritt. Mit der Anwendung von Leinpresskuchen, ein Abfallprodukt der Ölgewinnung, gestalten wir ein Konzept, aus einem Abfallprodukt für Menschen, ein wertvolles Nebenprodukt für die Fütterung von Tieren zu schaffen. [20]

Nicht nur werden damit viele gesundheitliche Vorteile aufgrund bioaktiver Verbindungen in Zusammenhang gebracht, es entfällt ebenfalls eine zusätzliche aufwendige Entsorgung von Leinpresskuchen [15], welches in der Ölindustrie als Abfallprodukt gesehen wird. Gleichzeitig werden Kosten gesenkt, die Qualität von Produkten und damit auch der Wert des Lebensmittels gesteigert und ein Wirtschaftswachstum damit ermöglicht. [20]

Der bedeutendste Punkt aus ökologischer Sicht ist jedoch der Wegfall der Nahrungskonkurrenz zwischen Mensch und Nutztier.