Mikroben könnten seltene Fettsäuren freisetzen, die mit Herz- und Stoffwechselgesundheit in Verbindung stehen

**Warum das wichtig ist** Fettsäuren mit ungerader Kettenlänge (Odd-Chain Fatty Acids, OCFAs) nehmen eine kleine, aber wachsende Nische in der Ernährungswissenschaft und industriellen Biochemie ein. Pentadecansäure (C15:0) hat sich dabei besonders als potenziell essentielle Fettsäure herauskristallisiert: Observationsdaten zeigen einen Zusammenhang zwischen höheren Konzentrationen im Blut und einem reduzierten Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen, geringerer Entzündungsneigung und verbesserter Stoffwechselfunktion. Da OCFAs in den meisten pflanzenbasierten Ernährungsweisen kaum vorkommen und durch den rückläufigen Milchkonsum im westlichen Ernährungsangebot zunehmend abnehmen, ist die Entwicklung skalierbarer mikrobieller Produktionswege sowohl eine wissenschaftliche als auch eine öffentliche Gesundheitspriorität.

**Was untersucht wurde** Dieser umfassende Review deckt das gesamte Spektrum der mikrobiellen OCFA-Produktion ab. Er unterscheidet zwischen kurzkettigen Fettsäuren mit ungerader Kettenlänge (Short Odd-Chain Fatty Acids, SOCFAs: C3–C7, darunter Propion-, Valerian- und Heptansäure) und langkettigen Fettsäuren mit ungerader Kettenlänge (Long Odd-Chain Fatty Acids, LOCFAs: C15–C19, darunter Pentadecan- und Heptadecansäure). Für SOCFAs untersuchen die Autoren die anaerobe Fermentation (AF) mithilfe offener gemischter mikrobieller Gemeinschaften, die mit Abfallkohlenstoffquellen wie Laktat, Zuckern, Lebensmittelabfällen und Synthesegas versorgt werden. Bei LOCFAs liegt der Fokus auf Einzelstammsystemen – gentechnisch veränderten Yarrowia lipolytica, Escherichia coli, Clostridium-Spezies und Mikroalgen –, bei denen der Propionyl-CoA-Stoffwechsel manipuliert wird, um die Lipidsynthese auf Produkte mit ungerader Kettenlänge umzulenken.

**Wichtigste Erkenntnisse** Bei der Mischkultur-AF begünstigen ein pH-Wert von 6–7 und hohe organische Belastungsraten die Akkumulation von Propionat und Valerat, wobei kohlenhydratreiche Abfälle bis zu 35 g/L SOCFAs insgesamt liefern (etwa 5 g/L Propionat, 3–5 g/L Valerat). Heptanoat bleibt im industriellen Maßstab schwer herzustellen und erreicht in Reststoffsystemen typischerweise weniger als 0,1 g/L. Bestimmte mikrobielle Taxa – darunter Paludibacter, Parabacteroides, Megasphaera hexanoica und Clostridium kluyveri – werden als Schlüsselproduzenten identifiziert, wobei die Kettenverlängerung über reverse β-Oxidation der dominante biochemische Mechanismus für C5- und C7-Säuren ist. Bei LOCFAs umfassen genetische Strategien die Überexpression der Propionyl-CoA-Carboxylase, die Einführung heterologer Methylmalonyl-CoA-Stoffwechselwege und den Knockout konkurrierender Acetyl-CoA-Routen in oleaginösen Wirtsorganismen. Mikroalgen stellen eine aufkommende Plattform dar, da sie unter stickstofflimitierten Bedingungen oder bei Propionat-Supplementierung auf natürliche Weise bestimmte Lipide mit ungerader Kettenlänge anreichern.

**Bedeutung** Der Review argumentiert, dass eine nachhaltige, abfallbasierte mikrobielle Fermentation die petrochemische Synthese von SOCFAs ersetzen könnte – die derzeit auf Märkten für Propion- und Valeriansäure im Wert von mehreren hunderttausend Tonnen jährlich dominiert –, während sie gleichzeitig eine kosteneffiziente LOCFA-Produktion für nutraceutische und pharmazeutische Anwendungen ermöglicht. Die Märkte für C15:0 und C17:0 sollen bis 2033 mit einer jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 5–6,5 % wachsen, was teilweise durch die Langlebigkeits- und Stoffwechselgesundheitsforschung angetrieben wird.

**Einschränkungen** Die meisten Hochergebnis-Resultate stammen aus synthetischen Medien in kontrollierten Batch-Experimenten, und die Übertragung auf reale Abfallströme verringert die Produktivität durchgängig. Die gentechnische Modifikation einzelner Stämme zur LOCFA-Überproduktion befindet sich noch in einem frühen Stadium, mit Titern weit unterhalb der kommerziellen Rentabilität. Die nachgelagerte Extraktion und Aufreinigung von OCFAs aus komplexen Fermentationsbrühen verursacht erhebliche Kosten, die der Review zwar anerkennt, aber nicht abschließend löst.