Mehr als Back und Brau

Hefe ist beim Backen und bei der Herstellung von Bier oder Wein unverzichtbar. Die Einzeller sind aber auch förderlich für die Darmflora und wichtige Vitaminlieferanten.

Ohne die vielfältigen und nützlichen Leistungen von Hefen wäre der Tisch lange nicht so reichhaltig und abwechslungsreich gedeckt. Wir alle haben von der Aktivität dieser Organismen schon einmal profitiert: Hefen vergären den Traubensaft zu Wein und Obstsäfte zu Most; sie lassen den Brotteig aufgehen oder sind zur Herstellung von Bier unabdingbar. Der Mensch hat aus der Vielzahl der Hefen jeweils die Arten herausgezüchtet, die bestimmte erwünschte Stoffwechselprodukte bilden. Weinhefen vergären den natürlichen Fruchtzucker zu Alkohol, Backhefen wandeln Kohlenhydrate und Zucker zum treibenden Gas Kohlendioxid um Die Existenz der Hefen wurde im 17. Jahrhundert nach der Erfindung des Mikroskops festgestellt. Doch erst 1870 beschrieb Louis Pasteur erstmals den Einfluss der Hefen auf die Gärung. Wenn sie genügend Nahrung haben, bildet sich aus jeder Hefezelle alle 20 Minuten eine Knospe, die sich ablöst und nun selber weitervermehrt. Hefezellen besitzen eine runde bis ovale Form, sind ungleich gross und bilden durch Sprossung Ketten. Ein Gramm Hefe enthält gegen 10 Milliarden Hefezellen. 1996 entschlüsselten Wissenschaftler das Hefe-Erbgut vollständig. Auf 16 Chromosomen verteilt beinhaltet dieses mehr als 6000 verschiedene Gene. Bemerkenswert ist, dass etwa ein Drittel davon mit den menschlichen Genen identisch ist.

Sauerstoff, das Lebenselixier
Der Mensch ist ein Aerobier, der zum Leben Sauerstoff benötigt. Ohne eine regelmässige Versorgung des Gehirns kommt es in wenigen Minuten zu irreversiblen Schäden. Unsere Atemluft enthält rund 21 Prozent Sauerstoff, der Rest besteht in der Hauptsache aus Stickstoff. Wir atmen den Sauerstoff der Luft ein und die als Endprodukt des Energiestoffwechsels entstehende Kohlensäure in Form von Kohlendioxid aus. Durch die Atmung und mit Hilfe von Sauerstoff erzeugt der menschliche Stoffwechsel in den Zellen aus Kohlenhydraten Energie; das Kohlendioxid ist sozusagen ein Abfallprodukt aus diesem Vorgang. Der Gasaustausch erfolgt in den Lungenbläschen, wobei beim gesunden Menschen lediglich etwa 4 bis 5 Prozent des Sauerstoffs verwertet werden. Transportiert werden Sauerstoff und Kohlensäure auf dem Blutweg. Nur auf diesem Weg lässt sich der Sauerstoff in die Stoffwechselprozesse einbauen. Transportmittel ist das Hämoglobin, der Farbstoff der roten Blutkörperchen, der aus einem Eiweissanteil, dem Globin, und dem eisenhaltigen, sauerstoffbindenden Häm besteht. Andere Organismen wie etwa die Hefen oder viele Bakterien, können ihren Energiestoffwechsel im Gegensatz zum Menschen anaerob, also ohne Sauerstoff, betreiben. Im Falle der Hefe geschieht dies, indem diese Kohlenhydrate zu Alkohol vergärt.

Atmen und Gären für den Menschen

Hefe gedeiht sowohl unter Sauerstoffbedingungen (aerob) als auch ohne Sauerstoff (anaerob). Wächst sie in aerobem Milieu, produziert ihr Stoffwechsel wie der Mensch durch Atmung Kohlendioxid. Bei anaeroben Verhältnissen setzt sie dagegen Kohlenhydrate durch Gärung in Ethanol um. Die beiden Stoffwechselvarianten macht sich der Mensch beim Backen respektive bei der Herstellung alkoholhaltiger Getränke wie Wein und Bier zunutze.

Es werden gegen 400 verschiedene Hefearten unterschieden. Allgemein bekannt ist die Bierhefe, die unter anaeroben Bedingungen Kohlenhydrate aus Getreide zu Alkohol vergärt. Brauhefen  gehören wissenschaftlich zur Gattung Saccharomyces (wörtlich Zuckerpilz). Es
werden heute zwei Arten zur Bierherstellung eingesetzt: Saccharomyces cerevisiae und Saccharomyces carlsbergensis. Letztere trägt ihren Namen zu Ehren der Kopenhagener Brauerei Carlsberg, in der 1883 die erste Reinzuchthefe entstanden ist. Die beiden genannten Arten unterscheiden sich in zwei wesentlichen Merkmalen: in der Temperatur, bei der sie die Gärung vollziehen, und in ihrem Verhalten während des Brauprozesses. Dabei wird zwischen der obergärigen und untergärigen Hefe unterschieden. Untergärige Hefe bildet keine grösseren Zellverbände und sinkt daher während des Brauens auf den Boden des Gärtanks.

Die Backhefe gehört ebenfalls zur Art Saccharomyces cerevisiae und wird vor allem als Triebmittel beim Backen eingesetzt. Sie wandelt die Kohlenhydrate im Teig in Kohlendioxid um. Dabei entstehen kleine Gasblasen, die das Gebäck luftig machen. Backhefe wird auf Melasse gezüchtet, einem Nebenprodukt der Zuckerindustrie. Sie kommt als Press- oder Trockenhefe in den Verkauf.

Die Weinhefe dient der Vergärung von Trauben- und anderen Obstsäften zu Alkohol. Die typischen Weinhefestämme sind Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces ellipsoides, Saccharomyces uvarum und Saccharomyces bayanus. Weinhefen sind besonders widerstandsfähig gegenüber schwefliger Säure und Alkohol.

Nährhefen können auch andere Kohlenhydrate als Zucker verstoffwechseln, zum Beispiel Stärke und Zellulose, weshalb man sie oft auf Laugen der Zelluloseindustrie wachsen lässt. Nährhefe wird getrocknet als Pulver oder Flocken in Nähr- und Arzneimitteln verarbeitet. Hefeextrakt etwa für Suppen kann aus allen Hefearten zubereitet werden.

Gesundheitselixier

Hefen mit ihrem hohen Nähr- und Vitalstoffgehalt sind schon lange als Kraftspender und Gesundheitselixier bekannt. Sie gelten als therapeutisches Mittel gegen Hautleiden und sorgen für kräftigen Haarwuchs und gesunde Nägel. Hefe wird als lebende frische Hefe, inaktivierte Trockenhefe oder als plasmolysierte Kräuterhefe angeboten.

Es ist davon abzuraten, lebende Hefe zu sich zu nehmen, denn diese geht lebend durch den Darm und absorbiert dort B-Vitamine. Getrocknete Bierhefe hat durch die Erstverwendung bei der Bierherstellung und die folgende Entbitterung eine gewisse Wertminderung erfahren. Deshalb ist die plasmolysierte Kräuterhefe das wertvollste Hefeprodukt, das angeboten wird.

Im Verfahren, das etwa der Produzent von Nahrungsergänzungsmitteln, Bio-Strath in Herrliberg ZH, zur Herstellung von plasmolysierter Kräuterhefe anwendet, werden Hefezellen mit Kräuterextrakten gefüttert. Die Hefezellen metabolisieren die pflanzlichen Wirkstoffe und machen sie so zugänglich für den menschlichen Organismus. Anschliessend werden die Hefen im Gärverfahren verflüssigt (plasmolysiert), da unser Organismus nicht in der Lage ist, lebende Hefezellen zu verdauen.

Der gesundheitliche Wert solcher Hefepräparate liegt zuallererst in ihrer unspezifischen Wirkung, der Stärkung des Immunsystems, der Abwehrkräfte, der körperlichen und geistigen Leistungsfähigkeit und der Vitalität, was natürlich auch seine Bedeutung für die Rekonvaleszenz und die aufbauende Begleitung bei Erkrankungen hat.

Hefen weisen von allen nicht-tierischen Lebensmitteln den höchsten und vor allem ausgewogensten Gehalt an B-Vitaminen auf. Bei diesen wasserlöslichen Vitaminen – B1 (Thiamin), B2 (Riboflavin), B6 (Pyridoxin), B12 (Cobalamin), Biotin, Folsäure, Niacin und Pantothensäure – spricht man von einem Komplex. Fehlt ein Baustein dieser Wirkungsgemeinschaft, ist die Stoffwechselkette unterbrochen. Mit Ausnahme von B12 kann der Körper die B-Vitamine nur in geringen Mengen und für kurze Zeit speichern. Sie müssen ihm daher regelmässig und in ausreichenden Mengen zugeführt werden. Das ist deshalb so wichtig, weil die Kette der B-Vitamine auf viele Bereiche des geistigen und körperlichen Wohlbefindens Einfluss nimmt.

Gentechnisch veränderte Hefen
Lange bevor begonnen wurde, mit dem Genom-Projekt Hugo das menschliche Erbgut zu entschlüsseln, waren bereits Hefen und Milchsäurebakterien Ziel der Forschung. Anfang der Neunzigerjahre begann ein Netzwerk von über 300 Laboratorien in Europa, Amerika, Kanada und Japan die über 15 Millionen genetischen Bausteine der Hefe und deren Abfolge, in der sie auf langen, verworrenen Fadenmolekülen aufgereiht sind, zu entziffern.

Mit der Entschlüsselung wurde auch erstmals möglich, das Erbgut von Hefen und anderen Mikroorganismen gezielt auf einen bestimmten Zweck hin zu verändern, miteinander zu kombinieren und mit neuen Eigenschaften auszustatten. Das gilt im Bereich des Bierbrauens, wo gentechnisch veränderte Hefen in vielen Ländern bereits zum Alltag gehören, nicht nur für den eigentlichen Gärvorgang, der durch Hefen ausgelöst wird. Auch das langwierige Keimen, Dörren, Schroten der Gerste, das Mälzen, wird von gentechnischen Rationalisierungsbemühungen begleitet. Spezielle Hefen sollen das Mälzen, bei dem die Stärke zu kleineren Glukose-Einheiten gespalten wird, beim Gärvorgang so nebenbei erledigen. Dazu werden genau jene Gene von Gerste auf die Hefe übertragen, die für die Enzyme verantwortlich sind, welche die Stoffwechselvorgänge von Gerste zu Malz steuern. Ganz gezielt und präzise können mit den Methoden des «genetic engineering» Hefen massgeschneidert und mit neuen Eigenschaften ausgestattet werden. Für die Bier- und die Backindustrie als Hauptabnehmer solcher Hefen scheint der Triumph über die Unberechenbarkeiten der Natur perfekt.

Vitamine und mehr

Die Vitamine B1 und B6 werden heute oft in riesigen Fermentern gentechnisch hergestellt, B12 als Medikament sogar ausschliesslich. Es gilt deshalb, synthetisierte Vitamine mit kritischer Zurückhaltung zu betrachten. Natürliche Vitamine aus Obst, Gemüse und Hefen gelten dagegen als wichtige Stabilisatoren des Immunsystems. Hefepräparate sind besonders wertvoll, weil sie einerseits eine wohl ausgewogene Quelle aller B-Vitamine einschliesslich des Vitamins B12 bilden, andererseits auch alle essenziellen Aminosäuren, Selen, Zink, Vorstufen des Co-Enzyms Q10 und weitere bioaktive Substanzen wie Mannan und Glucan enthalten, auf die unser Immunsystem angewiesen ist.

Der Mensch ist bei einigen  B-Vitaminen wie Niacin und Biotin zur Eigensynthese fähig. Bei der Aufnahme der übrigen B-Vitamine spielt ein gesundes Magen-Darm-Milieu eine entscheidende Rolle. Viele der über Enzyme ablaufenden Stoffwechselprozesse des Körpers sind nicht nur von einer ausreichenden Zufuhr abhängig, sondern auch von vitalen und aktiven Magen-Darm-Schleimhäuten.

Wie man heute weiss, können sich beispielsweise die krankheitserregenden Candida-Hefepilze nur bei einem gestörten Magen-Darm-Milieu verbreiten. Candida albicans ist der Auslöser der Kandidose, einer mitunter gefährlichen Infektionserkrankung, die bei Menschen mit geschwächtem Immunsystem ausbrechen kann. Der Hefepilz kommt aber auch bei den meisten gesunden Menschen als zumeist harmloser Bewohner der Schleimhäute vor und kann als normaler Bestandteil unserer Magen-Darm-Flora angesehen werden. Da er von dieser aber nicht verdaut wird, kann er sich unter Umständen gefährlich vermehren.

Die Darmflora bildet einen wichtigen Bestandteil der Homöostase, des sich selbst regulierenden Stoffwechselgleichgewichts des Körpers. Ist dieses gestört, kann der Stoffwechsel entgleisen.

Plasmolysierte Hefe ist auch ein idealer Nährboden für ein vitales Darmmilieu. Bei einer intakten Darmflora helfen «gesunde» Mikroorganismen im Verdauungstrakt mit, ein übermässig starkes Eindringen und Ausbreiten von unerwünschten Keimen wie etwa Candida albicans zu verhindern.

 

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