Fermentierbarkeit

Fermentierbarkeit bezeichnet die Fähigkeit eines Substrats, durch Mikroorganismen in einem Fermentationsprozess bzw. im menschlichen Verdauungssystem abgebaut und verstoffwechselt zu werden. Sie beschreibt, wie schnell und wie vollständig ein Stoff in Endprodukte wie Gase, kurzkettige Fettsäuren oder andere Metaboliten umgesetzt wird. In der Praxis spielt sie eine zentrale Rolle in der Ernährung, der Lebensmitteltechnologie und der Biotechnologie.

Die Bestimmung der Fermentierbarkeit hängt von der Substratstruktur ab. Wichtige Einflussfaktoren sind Monomerart, Art der glykosidischen Verknüpfungen (z. B. Alpha- vs. Beta-Verknüpfungen), Grad der Verzweigung, Polymerisationsgrad, Substitutionen, Löslichkeit und Zugänglichkeit der Bindungen für Mikroorganismen. Hoch fermentierbar sind in der Regel Oligosaccharide und Polysaccharide wie Inulin oder Fruktane; moderat können resistente Stärken sein; schwer bis kaum fermentierbar bleiben Cellulosestrukturen oder ligninreiche Substrate.

Messmethoden reichen von in vitro Fermentationsassays (Gasausstoß, pH-Veränderung, Bildung kurzkettiger Fettsäuren) bis zu in vivo Analysen, die SCFA-Bildung und Mikrobiomveränderungen erfassen. Die Fermentierbarkeit beeinflusst den Energiegewinn aus Ballaststoffen, die Darmgesundheit, die Gasbildung sowie die Zusammensetzung des Mikrobioms. In der Industrie bestimmt sie Technologien wie Biogasproduktion oder Fermentationsprozesse bei der Nahrungsmittelherstellung, wo Substratzugänglichkeit und Fermentationseffizienz kritisch sind. Die Fermentierbarkeit variiert zwischen Individuen und hängt von Mikrobiom und Umweltbedingungen ab.