{"id":39535,"date":"2025-04-14T17:05:01","date_gmt":"2025-04-14T15:05:01","guid":{"rendered":"https:\/\/membrapure.de\/?p=39535"},"modified":"2025-07-24T11:18:29","modified_gmt":"2025-07-24T09:18:29","slug":"maissirup-bei-der-aminosaeurefermentation","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/membrapure.de\/de\/lebensmittel-analyse\/maissirup-bei-der-aminosaeurefermentation\/","title":{"rendered":"Maissirup bei der Aminos\u00e4urefermentation"},"content":{"rendered":"\n

Der Einsatz des ARACUS Aminos\u00e4ureanalysators<\/a> erm\u00f6glicht eine pr\u00e4zise Bestimmung des Aminos\u00e4uregehalts in Mais und Maissirup und leistet damit einen entscheidenden Beitrag zur Z\u00fcchtung von lysinreichem Qualit\u00e4tsproteinmais sowie zur Effizienzsteigerung der industriellen Aminos\u00e4urefermentation. Maissirup, reich an Aminos\u00e4urevorstufen, dient dabei als kosteng\u00fcnstige Stickstoffquelle und f\u00f6rdert die nachhaltige Nutzung agroindustrieller Nebenprodukte. Die exakte Analyse unterst\u00fctzt die Optimierung von Fermentationsprozessen und die wirtschaftliche Herstellung essenzieller Aminos\u00e4uren wie Lysin und Glutamat.<\/p>\n\n\n\n

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Der Einsatz des Aminos\u00e4ureanalysators ARACUS macht die Rolle von Maissirup bei der Aminos\u00e4urefermentation deutlich<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Unter allen Getreidearten hat Mais die gr\u00f6\u00dfte Anbaufl\u00e4che in China und eine gro\u00dfe Anbaufl\u00e4che in der Welt. Weltweit werden j\u00e4hrlich etwa 841 Millionen Tonnen Maisk\u00f6rner produziert, bei uns sind es \u00fcber 200 Millionen Tonnen, die haupts\u00e4chlich als Futtermittel f\u00fcr die Tierhaltung verwendet werden. Allerdings ist der Proteingehalt, insbesondere der Lysingehalt, in gew\u00f6hnlichen Maisk\u00f6rnern gering.
Maisprotein, das haupts\u00e4chlich aus Zein besteht, weist einen Mangel an essenziellen Aminos\u00e4uren wie Lysin und Tryptophan auf, was seine Ern\u00e4hrungsqualit\u00e4t f\u00fcr Monogastrier einschr\u00e4nkt (Wu & Messing, 2014).<\/p>\n\n\n\n

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Lysin als essentielle Aminos\u00e4ure<\/strong>
Lysin ist einer der wichtigsten N\u00e4hrstoffe f\u00fcr das Wachstum und die Entwicklung von Vieh und Gefl\u00fcgel. Es kann vom K\u00f6rper nicht synthetisiert werden und muss mit der Nahrung aufgenommen werden. Daher muss bei der Verwendung von herk\u00f6mmlichem Mais als Futtermittel f\u00fcr monogastrische Tiere eine gro\u00dfe Menge an Proteinfuttermitteln wie Bohnenkuchen und Industrielysin zugesetzt werden. Dies erh\u00f6ht nicht nur die Kosten f\u00fcr Futtermittel in der Tierhaltung, sondern verursacht aufgrund der geringen Verdaulichkeit von herk\u00f6mmlichem Mais auch eine enorme Lebensmittelverschwendung. Mischfuttermittel mit hochwertigem Proteinmais haben Vorteile in Bezug auf Fleischanteil, F\u00fctterungsdauer und F\u00fctterungskosten, was in Versuchen nachgewiesen wurde.
Die Einf\u00fchrung von Qualit\u00e4tsproteinmaissorten (QPM) mit erh\u00f6htem Lysin- und Tryptophangehalt verbessert nachweislich die Wachstumsleistung der Tiere und die Futtereffizienz (Krivanek et al., 2007).<\/p>\n\n\n\n

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Bei der Z\u00fcchtung von Mais mit hohem Proteingehalt m\u00fcssen zahlreiche Tests durchgef\u00fchrt werden, um den Lysingehalt des Maiskeimplasmas mit hohem Lysingehalt zu bestimmen. Der Aminos\u00e4ureanalysator kann den Lysingehalt in den Maisk\u00f6rnern nachweisen, so dass gew\u00f6hnlicher Mais und Mais mit hohem Lysingehalt unterschieden werden k\u00f6nnen und eine Grundlage f\u00fcr den Lysingehalt in den Maisk\u00f6rnern f\u00fcr die Z\u00fcchtung von hochwertigem Proteinmais geschaffen werden kann.
Die Aminos\u00e4ureanalyse mittels Techniken wie HPLC mit Nachs\u00e4ulenderivatisierung erm\u00f6glicht eine genaue Quantifizierung des Lysingehalts in Zuchtprogrammen und bei der Qualit\u00e4tskontrolle (Cohen & Michaud, 1993).<\/p>\n\n\n\n

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Bestandteile von Maissirup<\/strong>
Maissirup ist ein Nebenprodukt der Maisst\u00e4rkeherstellung im Nassmahlverfahren. Er enth\u00e4lt hohe Mengen an schwefliger S\u00e4ure, Polypeptiden, Polysacchariden, Proteinen und verschiedenen Aminos\u00e4uren wie Arginin, Glutamins\u00e4ure, Histidin, Phenylalanin, Alanin und \u03b2-Phenylethylamin. Zu den Hauptanwendungen geh\u00f6ren das Spr\u00fchen zur Herstellung von Faserfutter, die Verwendung als Zusatzstoff f\u00fcr Mehrn\u00e4hrstoffd\u00fcnger und die Stickstoffversorgung bei der Fermentation. Viele Bestandteile des Sirups sind Vorstufen f\u00fcr die fermentative Aminos\u00e4ureproduktion. Diese freien Aminos\u00e4uren machen 25 % der Trockenmasse des Maissirups aus. Wird Maissirup 18 Stunden lang mit Salzs\u00e4ure hydrolysiert, werden Peptide und Proteine \u200b\u200bzu Aminos\u00e4uren hydrolysiert, deren Gehalt \u00fcber 50 % der Trockenmasse erreichen kann.
Hydrolysierter Maissirup wurde erfolgreich als Stickstoff- und Kohlenstoffquelle in mikrobielle Fermentationssysteme integriert, wodurch die Produktionsausbeute industrieller Aminos\u00e4uren wie Glutamat und Lysin gesteigert wurde (Liu et al., 2018).<\/p>\n\n\n\n

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Derzeit macht die Gesamtmenge an Maissirup, die im Aminos\u00e4urefermentationsprozess zugesetzt wird, nur einen kleinen Teil der Maissirupproduktion aus. Der Gro\u00dfteil wird zum Spritzen von Faserfutter oder zur Herstellung von Mehrn\u00e4hrstoffd\u00fcnger verwendet.<\/p>\n\n\n\n

Maissirup dient als Stickstoffquelle und Wachstumsfaktor bei der Aminos\u00e4urefermentation. Der Gehalt an Biotin und restriktiven Aminos\u00e4uren hat gro\u00dfen Einfluss auf die Fermentation verschiedener Aminos\u00e4uren. Er ist eine sehr kosteng\u00fcnstige und effektive organische Stickstoffquelle bei der Fermentation. Daher ist die Erh\u00f6hung der Maissirupmenge, um Stickstoffquellen wie Sojamehlhydrolysat, Hefepulver und Haarpuder zu ersetzen oder zu reduzieren, der wirtschaftlichste Weg zur Senkung der Produktionskosten.<\/p>\n\n\n\n

Die Optimierung der Maissirupnutzung senkt nicht nur die Produktionskosten, sondern unterst\u00fctzt auch einen Kreislaufwirtschaftsansatz durch die Verwertung agroindustrieller Nebenprodukte (Zhang et al., 2021).<\/p>\n\n\n\n

Forscher, die die Rolle von Maissirup bei der Aminos\u00e4urefermentation untersuchen, liefern praktische und theoretische Grundlagen f\u00fcr eine verst\u00e4rkte Verwendung von Maissirup.<\/p>\n\n\n\n

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Abbildung 1: Die in den S\u00e4urehydrolyseproben enthaltenen Aminos\u00e4uren wurden \u00fcber eine Natrium-Kationenaustauschers\u00e4ule getrennt und anschlie\u00dfend mit Ninhydrin derivatisiert. Die Detektion erfolgte bei 440 nm und 570 nm. Die Konzentrationen der einzelnen Aminos\u00e4uren wurden anhand einer bekannten Konzentration einer Standard-Aminos\u00e4uremischung bestimmt.<\/sup><\/sub><\/strong><\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

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Hinweis: Die zu diesem Artikel geh\u00f6rige PDF ist zum Download nur auf Englisch verf\u00fcgbar.<\/p>\n\n\n\n

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Quellen:<\/strong><\/p>\n\n\n\n