GEO WISSEN: Weshalb Öko-Futter besser schmeckt

Der Biophysiker Fritz-Atbert Popp hat Lichtverstärker entwickelt, mit denen erstmals Biophotonen nachgewiesen werden konnten. Mithilfe solcher Lichtteilchen sind auch Bakterien in Bierleitungen aufzuspüren

Die Fähigkeit, Licht zu speichern, könnte sich als neues Maß für die Qualität von Lebensmitteln erweisen

Die Ratte hat die Wahl. Zwei Näpfe hängen in ihrem Käfig, in beiden sind Karotten. Vorsichtig, wie Ratten gemeinhin sind, nähert sie sich der Nahrung. Schließlich entscheidet sie sich für den linken Napf - den mit Bio-Karottein. "Ratten achten sehr darauf, welche Nahrung ihnen gut tut", sagt Alberta Velimirov. Die Wissenschaftlerin am Wiener Ludwig-Boltzmann-Institut für ökologischen Landbau erforscht, ob die Nager lieber Futter aus biologischem Anbau fressen oder konventionell erzeugtes.

Ergebnis: Bei freier Wahl bevorzugen Ratten deutlich Bio-Kost. Gleiches gilt für Hühner und Kaninchen. Das ist um so erstaunlicher, als zwischen dem Öko-Futter und der konventionellen Konkurrenz praktisch keine Unterschiede erkennbar waren: weder hinsichtlich des Nährwerts noch des Vitamin- und Nährstoffgehalts; selbst die Sorten und die Lagerbedingungen waren identisch. Seit einiger Zeit mehren sich gleichwohl Hinweise auf eine wichtige Abweichung - im Lichtgehalt der verfütterten Nahrung. Velimirow: "Im Schatten gewachsene Bio-Karotten mochten die Ratten genau so wenig wie konventionelle Möhren.".

Mit Millionenzuschüssen von Firmen und Regierungen gefördert, arbeiten Forscher heute weltweit auf dem Gebiet der Biophotonik, der Wissenschaft vom Licht in lebenden Organismen. Das mag esoterisch klingen, nach Aura und Astralleib. "Aber das kann man messen", sagt

Herbert Klima. "Jeder kann das nachvollziehen." Klima ist Physiker und Professor am Atominstitut der Österreichischen Universitäten in Wien. Und er hat vor laufenden Kameras des Österreichischen Fernsehens gezeigt, dass Bio-Rindfleisch anders leuchtet als das normale aus dem Supermarkt.

Obwohl das Salatblatt aus dem Bioladen (oben) schon einen Tag alt ist, gibt es nach der Bestrahlung mit Licht mehr Biophotonen ab als ein frisches Salatblatt aus dem Supermarkt (unten)

Biophotonen treten bei Wellenlängen von 200 bis 800 Nanometer auf, also zwischen dem Infrarot- bis in den Ultraviolettbereich hinein - und decken damit das sichtbare Spektrum ab. Ihre Strahlungsintensität ist extrem gering. Messbar sind sie deshalb nur mit Geräten, die - tausendfach leistungsfähiger als Nachtsichtgeräte - noch Lichtmengen erfassen, die dem Schein einer Kerze in 20 Kilometer Entfernung gleichkommen, und sie in elektrische Impulse wandeln.

Alle aktiven Zellen von Pflanzen, Tieren und Menschen - das zeigen Messungen - produzieren dauerhaft winzige Mengen Licht, am meisten unmittelbar vor ihrer Teilung oder ihrem Tod. Mehr als 90 Prozent dieses Lichts werden von der Erbsubstanz DNS im Zellkern emittiert. Die Fähigkeit, möglichst viel Licht zu speichern und wieder abzugeben, könnte sich als neues Kriterium für die Qualität von Lebensmitteln erweisen.

Auch die Lebensmittelindustrie interessiert sich für diese Technik. Nestlé zum Beispiel ließ von mehreren Wissenschaftler-Teams das Potenzial von Biophotonen-Analysen an 30 Tonnen Mehl untersuchen - mit "vielversprechenden" Ergebnissen. Die meisten Hoffnungen zielen jedoch auf den Nachweis von Rohstoffen aus genmanipulierten Pflanzen: "Das ist bisher sehr aufwendig", sagt Fabiana Philippe, Projektmanagerin im Nestlé-Forschungszentrum Beauvais bei Paris. Doch mit der Lichtmessung "funktioniert es in Sekunden". Die Nestlé-Forscherin hat eine entsprechende Studie im Herbst 2000 auf einer Konferenz am Internationalen Institut für Biophysik in Neuss vorgestellt, zu der auch Forscher aus den USA, Russland, China und Indien angereist waren.

Und aus Japan. Dort unterstützt nicht nur das Landwirtschaftsministerium die Biophotonenforschung, sondern auch das mächtige Wirtschaftssteuerungsministerium Miti (Ministry of International Trade and Industry). Ebenfalls dabei sind Konzerne wie Fuji Photo, der Computerriese NEC, die Elektronikfirma Toshiba und die Kawasaki Electric Corporation. Denn sie sind am Bau entsprechender Analysegeräte interessiert. Projektumfang: insgesamt 143 Millionen Mark.

Mittlerweile hat auch die deutsche Bundesregierung hier Forschungsbedarf erkannt. Die "Bekanntmachung von Richtlinien über die Förderung zum Themengebiet 'Biophotonik', vom 21. Februar 2001" aus dem Bundesforschungsministerium stuft die Biophotonik als "prioritäres Themenfeld" ein. Denn dank ihrer könnten in der Landwirtschaft und Ernährungsindustrie die Qualität von Saatgut und Fleisch schnell ermittelt sowie Schadstoffe rasch entdeckt werden.

Von "besonderem volkswirtschaftlichem Interesse" sei aber auch die mögliche "Anwendung in Diagnose und Therapie von gesundheitspolitisch bedeutenden Erkrankungen wie zum Beispiel Krebs oder Allergien". Das ist noch Zukunftsmusik, aber die Forscher können sich beispielsweise Geräte vorstellen, die gesundes von krankem Gewebe unterscheiden.

"Die Sache hat ein enormes Potenzial", sagt auch Hasan Kar, Biophotonik-Experte im Düsseldorfer Technologiezentrum des Vereins Deutscher Ingenieure (VDI). Kar betreut das Projekt und errechnet den Mittelbedarf. 40 Millionen Mark für das laufende Jahr sind bereits bewilligt, 250 Millionen Mark in den kommenden zehn Jahren seien das Minimum, "um Schritt zu halten mit der internationalen Forschung".

Bei Nahrungsmitteln sind die Wissenschaftler bislang am weitesten: An 200 Lebensmitteln wurde die Biophotonen-Methode bislang erprobt. Erforscht wurden Unterschiede zwischen bestrahlten und unbestrahlten Lebensmitteln, frischen und älteren, genveränderten und herkömmlichen sowie zwischen Freilandeiern und Käfigware. Festzustellen waren auch Qualitätsveränderungen durch Tiefkühlen oder Mikrowellenerhitzung. Noch fehlt allerdings eine weitgehend standardisierte Auswertung der Messergebnisse für einzelne Nahrungsmittel.

Nachweisbar ist auch heute schon ein Befall mit Bakterien mithilfe der Biophotonik: Jetzt wird in Zusammenarbeit mit der Brauerei Bitburger ein Verfahren entwickelt, mit dem Bakterien in Bierleitungen aufgespart werden können. "Das wäre als Frühwarnsystem einzusetzen", sagt Professor Fritz-Albert Popp, der die Untersuchung leitet. Das Potenzial dieser Methode soll nun im Rahmen eines Vier-Millionen-Mark-Projekts weiter untersucht werden.

Popp, der dem Institut für Biophysik in Neuss vorsteht, gilt als europaweit führender Kopf der neuen Forschungsrichtung. Er hat mit seinen Mitarbeitern vor mehr als 20 Jahren "Biophotonen" nicht nur als erster nachgewiesen, sondern auch den Begriff geprägt. Popp galt als akademischer Überflieger: Er habilitierte sich mit 35, Doch die Karriere geriet ins Stocken, weil seine Erkenntnisse vom Licht in den Zellen und die Messmethoden in der Fachweit auf große Skepsis stießen.

Heute ist die Kritik weitgehend verstummt. Zwar herrscht noch keine Einigkeit über die Funktion des Lichts im Organismus, doch die Existenz der Biophotonen selbst wird von einstigen Gegnern nicht mehr bezweifelt. Auch die Fachleute vom Verein Deutscher Ingenieure bekunden Respekt: "Was der Popp macht, hat Hand und Fuß", sagt Hasan Kar. "Das sind handfeste Sachen, die man wissenschaftlich auch nachweisen kann." Hans-Ulrich Grimm