Instrumentelle und sensorische Analyse von supplementierten Submerskulturen diverser Speisepilze unter besonderer Berücksichtigung der Biokonversion von L-Methionin

Mit dem weltweiten Bevölkerungswachstum steigt die Nachfrage nach proteinreichen Lebensmitteln, Fleischersatzprodukten und Aromastoffen stetig an. Die submerse Kultivierung von Speisepilzen bietet eine nachhaltige Möglichkeit, diese Nachfrage zu decken, indem proteinreiche Produkte ressourcenschonend hergestellt werden können. In dieser Arbeit wurde der Speisepilz Pleurotus pulmonarius submers kultiviert und hinsichtlich Wachstumsrate sowie Proteingehalt analysiert. Innerhalb von vier Kultivierungstagen entwickelte der Pilz eine Myceltrockenmasse von 13,9 g/L, wobei der Proteingehalt 15,3 ± 1,2 % der Trockenmasse betrug. Zur Steigerung der Nachhaltigkeit wurden agro-industrielle Nebenströme als Substrate eingesetzt, wodurch Stoffkreisläufe geschlossen und Produktionskosten gesenkt werden konnten. Das gewonnene Mycel wurde in einer Fleischersatz-Matrix sensorisch bewertet. Das Aromaprofil von P. pulmonarius wurde mittels GC-MS/FID/O untersucht. Nach Supplementierung mit L-Methionin entstanden flüchtige Schwefelverbindungen, die maßgeblich für das Volatilom von Trüffeln charakteristisch sind. Durch die Verwendung isotopenmarkierten Methionins konnte erstmals in einem Basidiomyceten eine Methionin-γ-lyase-Aktivität nachgewiesen werden. Zudem wurde erstmals für einen Speisepilz beschrieben, wie die aus Methionin gebildeten Produkte metabolisiert werden: Aus Methanthiol, einem Produkt der Methionin-γ-lyase-Aktivität, entstand eine Reihe flüchtiger Schwefelverbindungen, darunter 2,4 Dithiapentan, einer der character-impact-compounds von weißem Trüffel. Es konnte gezeigt werden, dass Methionin der einzige Vorläufer dieser Verbindung ist. Die ebenfalls durch die Methionin-γ-lyase-Aktivität gebildete 2-Ketobutansäure wurde in die Isoleucin-Biosynthese eingespeist. Damit wurde erstmals die Biosynthese von Isoleucin ausgehend von Methionin in einem Pilz beschrieben. Weiterhin konnte mittels Isotopenmarkierung der Biosyntheseweg der Aromastoffe Methionol und Methional entsprechend dem Reaktionsschema der Aminosäuregärung (Ehrlich pathway) bestätigt werden. Zudem wurde mit 2-(Methylthio)essigsäure ein bisher unbekannter Metabolit des Methioninstoffwechsels in einem Ständerpilz identifiziert.