Abstract
In den Jahren 2025–2026 lässt sich eine deutliche Verschiebung von einem deskriptiven Ansatz hin zum Design von Ernährungs- und Nutrazeutikprodukten beobachten, die auf mechanistischen Hypothesen, translationaler Forschung und systemischen Analysen – einschließlich Multi-Omics – basiert und die Rolle der Lebensmittelmatrix sowie der Verarbeitungshistorie bei der Gestaltung der Bioverfügbarkeit und der physiologischen Wirkungen berücksichtigt [1]. Gleichzeitig werden „intelligente“ Nanocarrier als Durchbruch in der Formulierung identifiziert, die eine geringe Löslichkeit, mangelnde Stabilität und das Fehlen einer kontrollierten Freisetzung von Wirkstoffen adressieren, während sie gleichzeitig eine reizreaktive Freisetzung an Zielorten ermöglichen (z. B. pH-/enzym-/redoxabhängig) [2]. Zunehmend werden „grüne“ Wege zur Gewinnung und Modifizierung von Inhaltsstoffen betont, einschließlich der überkritischen CO2-Extraktion für Vitamin D3-haltige Fraktionen und Biotransformationen mittels mikrobieller Fermentation und Enzymen, welche die Bioaktivität erhöhen (z. B. Umwandlung von Hesperidin in Hesperetin) und unter milden Bedingungen neue Moleküle erzeugen können [2, 3]. In der klinischen Medizin und Ernährungsmedizin wächst die Bedeutung der Präzisionsernährung, unterstützt durch AI und biologische Patientendaten, während regulatorische und qualitative Aspekte gestärkt werden: die Notwendigkeit eines „Evidence–Dose–Claim“-Rahmenwerks und eine strenge Einstufung der Evidenzsicherheit (z. B. GRADE) für glaubwürdige gesundheitsbezogene Angaben und regulatorische Akzeptanz [1, 2]. Gleichzeitig zeichnet sich eine Konvergenz von Food- und Digitaltechnologien ab: von Modellen zur Vorhersage der glykämischen Reaktion auf Basis von CGM und Mikrobiota bis hin zu agentenbasierten AI-Plattformen, welche die Entwicklung von Inhaltsstoffen und Produkten beschleunigen [4, 5].
Introduction
Die gesammelten Arbeiten aus den Jahren 2025–2026 beschreiben die „methodische Reifung“ der Forschung zu bioaktiven Verbindungen und funktionellen Lebensmitteln durch die Implementierung von Multi-Omics-Strategien (Mikrobiom-Profiling, Metabolomics, Lipidomics) und einen Übergang zu systemischen und translationalen Paradigmen, die stärker in biologischen Mechanismen verwurzelt sind [1]. In denselben Materialien wird konsequent betont, dass die Bioaktivität nicht von der Lebensmittelmatrix, der Verarbeitungshistorie und der physikochemischen Stabilität getrennt werden kann, da diese die Biozugänglichkeit und den physiologischen Einfluss der Inhaltsstoffe prägen [1]. In der Praxis bedeutet dies, dass Innovation im Zeitraum 2025–2026 nicht nur als „neuer Inhaltsstoff“ verstanden wird, sondern auch als neue Art der Herstellung, Stabilisierung, Bereitstellung, Wirkungsmessung und des Wirksamkeitsnachweises in einer ordnungsgemäß definierten Zielpopulation [1, 2].
In diesem Zeitraum rücken Technologie und Regulierung enger zusammen: Es wird direkt ein wissenschaftliches Bewertungssystem postuliert, das auf der Achse „Evidence–Dose–Claim“ zentriert ist und darauf abzielt, die Wirksamkeit, sichere Dosis-Wirkungs-Beziehungen und die Eignung für Zielpopulationen für jeden Inhaltsstoff streng zu validieren [2]. Gleichzeitig wird im digitalen Bereich die Notwendigkeit betont, Datenformate und Analyse-Pipelines zu standardisieren, um sicherzustellen, dass Vorhersagemodelle zuverlässig und reproduzierbar sind, sowie die Bedeutung einer verantwortungsvollen Implementierung für die Translatierbarkeit in klinisch bedeutsame und gerechte Anwendungen hervorgehoben [4, 6].
Dietary Supplements
In den bereitgestellten Zitaten betreffen technologische Lösungen primär die Beschaffung und das „Design“ von Inhaltsstoffen (Extraktion, Biotransformationen) und deren Formulierung (Trägersysteme, reizreaktive Freisetzung) sowie die Qualität der Evidenz und die Logik von Gesundheitsaussagen. Die folgenden Schlussfolgerungen gelten daher für Technologien, die sowohl für Supplements als auch für Inhaltsstoffe für funktionelle Lebensmittel und Medizinprodukte typisch sind, werden in diesem Kapitel jedoch aus der Perspektive von Supplements als Formulierungen interpretiert, die auf die Zufuhr spezifischer bioaktiver Verbindungen ausgerichtet sind [2].
Sourcing and Biotransformations of Ingredients
Als Beispiel für eine fortschrittliche Rohstoffbeschaffung wurde die Gewinnung einer Vitamin D3-haltigen Fraktion mittels überkritischer CO2-Extraktion (SFE-CO2) in einer Pilotanlage angeführt [3]. Im Sinne derselben „Eco-Solutions“ wurde die Bedeutung von Biotransformationstechnologien, einschließlich mikrobieller Fermentation, als Strategie zur Anreicherung und Diversifizierung des Wertes von Rohstoffen hervorgehoben [2].
Auf der Ebene der Biotransformationsmechanismen wurde der Einsatz mikrobieller Enzymsysteme, wie β-Glucosidasen und Esterasen, zur Hydrolyse und Modifikation gebundener Verbindungen im Ausgangsmaterial beschrieben [2]. Ein detailliertes Beispiel zeigte, dass eine solche Verarbeitung die Bioverfügbarkeit und Bioaktivität signifikant erhöhen kann, indem Hesperidin in das aktivere Hesperetin umgewandelt wird, und gleichzeitig zur Bildung neuer Moleküle führen kann, die im Rohmaterial nicht vorhanden sind, während milde Bedingungen des „Green Manufacturing“ beibehalten werden [2].
Delivery and Stabilization
Es wurde explizit beschrieben, dass die Entwicklung smarter Nanocarrier ein bedeutender Durchbruch in der Formulierungstechnologie war, um In-vivo-Anwendungsbarrieren bioaktiver Inhaltsstoffe zu überwinden, die aus ihren komplexen physikochemischen Eigenschaften und suboptimalen pharmakokinetischen Profilen resultieren [2]. Diese Systeme sind darauf ausgelegt, zentrale praktische Probleme systematisch anzugehen: geringe Löslichkeit, schlechte Stabilität, unspezifische Verteilung und mangelnde kontrollierte Freisetzung von Wirkstoffen [2]. Die reizreaktive Freisetzung wurde als besonders vielversprechende Variante identifiziert, die eine präzise Freisetzung an Zielorten durch Materialien ermöglicht, die auf pathologische Mikroumgebungen reagieren, z. B. auf spezifische pH-Werte, Enzyme oder Redox-Niveaus [2].
Im Bereich der funktionellen Lebensmittel (oft auf Supplements übertragen) wird zusätzlich die Rolle von Systemen betont, welche die Qualität und Stabilität sauerstoffempfindlicher Inhaltsstoffe aufrechterhalten, da diese Strategie als entscheidend für die Erhaltung der Qualität, Potenz und Haltbarkeit von „oxygen-sensitive nutrients“ in funktionellen Lebensmitteln und Supplements dargestellt wird [7].
Clinical Evidence and Claims Logic
In den gesammelten Materialien findet der „Evidence–Dose–Claim“-Ansatz als Bedingung für Glaubwürdigkeit starken Widerhall: Es wurde darauf hingewiesen, dass die Etablierung eines wissenschaftlichen Bewertungssystems auf Basis von „Evidence–Dose–Claim“ notwendig ist, welches die Wirksamkeit, sichere Dosis-Wirkungs-Beziehungen und Zielpopulationen für jeden Inhaltsstoff streng validiert [2]. Aus Sicht der Supplementierungspraxis ist ein wichtiges Beispiel die Synthese der Evidenz für eine spezifische Substanz: Die Einbeziehung eines systematischen Reviews und einer Meta-Analyse, bewertet nach der GRADE-Methodik für die Supplementierung mit β-Hydroxy-β-methylbutyrat (HMB), wurde als wichtiger Beitrag und allgemeiner als Muster für eine transparente Synthese und kritische Bewertung der Evidenzsicherheit beschrieben [1]. Es wurde direkt betont, dass der Weg zu glaubwürdigen gesundheitsbezogenen Angaben und regulatorischer Akzeptanz durch methodische Disziplin und eine strenge Einstufung der Evidenzqualität „geebnet“ wird [1].
Functional Food
Die Landschaft in den Jahren 2025–2026 zeigt eine Verschiebung hin zu mechanismusbasiertem und systemischem Design, bei dem Diät–Mikrobiota–Wirt-Interaktionen translational und nicht nur deskriptiv analysiert werden [1]. Methodisch wurde die Reifung durch den Einsatz von Multi-Omics, einschließlich Mikrobiom-Profiling, Metabolomics und Lipidomics, hervorgehoben [1]. Gleichzeitig wurde konsequent darauf hingewiesen, dass die Bioaktivität untrennbar mit der Lebensmittelmatrix, der Verarbeitungshistorie und der physikochemischen Stabilität verbunden ist, welche die Biozugänglichkeit und den physiologischen Einfluss bestimmen [1].
New Ingredient Classes and Product Concepts
Innerhalb des Innovationsstroms von Inhaltsstoffen nehmen Postbiotika einen besonderen Stellenwert ein, für die die ISAPP-Definition als Standard übernommen wurde: „Zubereitung aus unbelebten Mikroorganismen und/oder deren Bestandteilen, die dem Wirt einen gesundheitlichen Nutzen bringt“ [8]. Gleichzeitig wurde betont, dass die Annahme dieser Definition andere Ansätze nicht entkräftet und die Nomenklatur eine „offene und laufende Debatte“ bleibt, die kein wesentliches Hindernis für den Forschungsfortschritt darstellen sollte [8].
Auf mechanistischer Ebene wurde beschrieben, dass Postbiotika die epitheliale Barrierefunktion stärken, angeborene und erworbene Immunantworten regulieren und die Genexpression des Wirts durch Mustererkennungsrezeptoren und epigenetische Modifikationen modulieren können [9]. Gleichzeitig wurden zentrale Barrieren für die klinische Translation identifiziert, darunter die Variabilität der Formulierungen, ein begrenztes Verständnis der Darm-Hirn-Interaktionen, der Abbau während der gastrointestinalen Passage und die interindividuelle Variabilität des Mikrobioms [10].
Evidence and Health Effect Models
Im Bereich der metabolischen Personalisierung wurde eine Studie zitiert, in der Daten aus dem kontinuierlichen Glukosemonitoring (CGM) mit klinischen, verhaltensbezogenen Daten und Variablen der Darmmikrobiota kombiniert wurden, um ein Gradient-Boosted-Regressionsmodell an einer Kohorte von über 800 Personen und 46.898 Mahlzeiten zu trainieren [4]. Dieses Modell war in der Lage, die individuelle glykämische Reaktion auf bestimmte Mahlzeiten genau vorherzusagen, was die Formulierung personalisierter Ernährungsempfehlungen ermöglichte, die auf die Optimierung metabolischer Effekte abzielen [4].
Im Bereich der Immunologie der Lebensmittel-Toleranz wurde ein Mechanismus identifiziert, bei dem Treg-Zell-Antworten auf Samenspeicherproteine einen gemeinsamen Weg bilden könnten, der zur oralen Toleranz führt [11]. Darüber hinaus zeigten Ergebnisse im Bereich der Bereitstellungstechnologie und komplexer (synbiotischer/mehrkomponentiger) Interventionen, dass ein „Double Emulsion Gel“ zur Verabreichung von Probiotika und CBD in den Magen-Darm-Trakt eingesetzt werden könnte [12]. Im SHIME®-Modell wurde über eine Zunahme nützlicher Bakterienfamilien (Lachnospiraceae und Clostridiaceae), eine effektive Bereitstellung, Freisetzung und Persistenz von _L. plantarum_ sowie eine erhöhte Butyrat- und Laktatproduktion berichtet [12], und die quantitative Analyse zeigte eine effektive Freisetzung probiotischer Bakterien aus dem Gel (signifikant höhere Keimzahlen nach der Intervention) [12].
Processing and Manufacturing Technologies
Im Bereich der Verarbeitung wurde betont, dass nicht-thermische Methoden deutliche Vorteile haben: Sie ermöglichen die Schonung hitzeempfindlicher Inhaltsstoffe, erhöhen die Bioverfügbarkeit durch Modifikation der Matrix und unterstützen innovative Verkapselungssysteme, welche die Einschränkungen klassischer thermischer Methoden überwinden [13]. Die Hochdruckverarbeitung (HPP) wurde als Beispiel angeführt, die Mikroorganismen bei Drücken von 400–600 MPa bei Raumtemperatur inaktiviert und in angereicherten Getränken eine bessere Erhaltung von Vitaminen, Polyphenolen und sensorischen Eigenschaften gewährleistet als die thermische Pasteurisierung [13]. Ebenfalls erwähnt wurde die PEF-Technologie, die durch kurze Hochspannungspulse zu einer reversiblen Permeabilisierung von Zellmembranen führt, die Extraktion von Phytochemikalien erhöht und Mikroorganismen mit einem unbedeutenden thermischen Effekt inaktiviert [13].
In der Bioproduktion wurde die Entwicklung der Automatisierung der Fermentationssteuerung hervorgehoben: Eingebettete Edge-Computing-Geräte (z. B. NVIDIA Jetson AGX Orin) führen Reinforcement-Learning-Algorithmen aus, welche die Bioreaktorparameter in Echtzeit dynamisch optimieren (Temperatur, pH-Wert, Rührgeschwindigkeit) [14]. Auf systemischer Ebene wurde ein Review zur „Precision Fermentation“ vorgestellt, das Stammdesign, Bioprozesstechnik, technisch-ökonomische Machbarkeit, Umwelteffekte und regulatorische Bereitschaft in einem einzigen Rahmenwerk integriert und damit Lücken früherer Reviews schließt, die sich auf Produkte oder Organismen konzentrierten [15]. Aus Sicht der Nachhaltigkeit wurde darauf hingewiesen, dass Precision Fermentation im typischen Vergleich zu konventioneller Tierhaltung und Ackerbausystemen weniger Land und Wasser benötigt, geringere Treibhausgasemissionen verursacht und Produkte von konsistenter Qualität frei von Kontaminanten liefert [15], obwohl gleichzeitig erhebliche Barrieren wie hohe Kapital- und Energiekosten, Skalierungsprobleme, die Komplexität des Downstream-Processing sowie regulatorische Unsicherheiten und die Akzeptanz der Verbraucher betont wurden [15].
Medical Food
In den bereitgestellten Materialien ist die Achse „Medical Food“ mit Präzisionsernährung und personalisierter Medizin verknüpft, wobei Interventionen auf das biologische Profil des Patienten (Genomik, Mikrobiota, metabolische Marker) zugeschnitten sind und AI als der wahrscheinlichste Weg zur Implementierung von Präzisionsernährung im Management chronischer Krankheiten angegeben wird [16, 17]. In der klinischen Praxis wurden zudem Daten zitiert, wonach klinische Studien „fortschreitend bessere“ Ergebnisse von Therapien zeigten, die auf dem genomischen Profil des Patienten, der Darmmikrobiota oder metabolischen Markern basierten, verglichen mit traditionellen, generischen Ernährungsempfehlungen [16].
Clinical Evidence and Intervention Examples
Im Bereich mikrobiotischer Interventionen wurden Ergebnisse zitiert, wonach die Supplementierung mit dem Stamm _B. BBr60_ in einer klinischen Studie mit einer signifikanten Verbesserung des Lipidprofils durch erhöhtes HDL und gesenktes Gesamtcholesterin assoziiert war [18]. In denselben Ergebnissen wurde auch eine Verbesserung der gastrointestinalen Gesundheit festgestellt, gemessen an einer Abnahme des NDI (p = 0,002), was als verringerte Auswirkung gastrointestinaler Beschwerden auf die tägliche Funktionsfähigkeit interpretiert wurde [18], sowie eine Verbesserung gastrointestinaler Symptome und emotionaler Zustände zusammen mit einer signifikanten Abnahme der ADS-Werte (p = 0,000), einschließlich Symptomen im Zusammenhang mit Alkoholkonsum [18].
Gleichzeitig wurde in regulatorisch-klinischen Materialien gezeigt, dass die FDA ein sBLA für PALYNZIQ (Pegvaliase-pqpz) genehmigte und damit die Indikation auf pädiatrische Patienten ab 12 Jahren mit Phenylketonurie ausweitete [19], wobei die Mitteilung auf eine signifikant stärkere Senkung der Phenylalaninspiegel im Blut in Woche 72 im PALYNZIQ-Arm im Vergleich zum „nur Diät“-Arm hinwies [19]. Für ultraseitene Krankheiten wurde LOARGYS als Therapie angeführt, die auf den „primären Treiber“ der Krankheit abzielt (anhaltend erhöhtes Arginin bei ARG1-D), mit beschleunigter FDA-Zulassung basierend auf Ergebnissen der Phase-3-Studie PEACE, in der LOARGYS das Plasma-Arginin im Vergleich zu Placebo nach 24 Wochen signifikant senkte [20].
Im Bereich seltener Krankheiten und der Neurologie wurde zudem angeführt, dass Leucovorin die erste Behandlung für die seltene genetische Erkrankung „zerebraler Folatmangel“ ist [21] und dass Avlayah (wöchentliche intravenöse Infusion) für die Behandlung neurologischer Manifestationen des Hunter-Syndroms unter spezifischen klinischen und populationsbezogenen Bedingungen zugelassen wurde [22].
Personalization Technologies and Patient Data
Im Rahmen der Hyper-Personalisierung der Ernährung wurden Machine-Learning-Anwendungen auf „im Feld“ gesammelten Daten aufgezeigt: Federated-Learning-Modelle können glykämische Reaktionen basierend auf biometrischen Daten von Wearables vorhersagen, und neuronale Netze dekodieren sensorische Präferenzen aus Diskussionen in sozialen Medien [14]. In einem Review-Kontext wurde betont, dass AI sowohl die Precision Fermentation in Richtung nachhaltiger Biosynthese von Proteinen, Enzymen und funktionellen Verbindungen transformieren kann, als auch Hyper-Personalisierungssysteme für die Ernährung, die Genomik, Metabolomics und Verbraucherpsychologie für einen Abgleich von Empfehlungen in „Echtzeit“ integrieren [14].
Safety and Research Gaps
Aus Sicht der Sicherheit und der Entwicklung medizinischer und ernährungsphysiologischer Produkte wurde betont, dass vor einer Kommerzialisierung pflanzlicher Proteine in kritischen Anwendungen (z. B. Säuglingsnahrung) eine umfassende Bewertung des allergenen Potenzials erforderlich ist, einschließlich In-vitro-Tests, Tierstudien und schließlich klinischen Studien an Säuglingen [23]. Darüber hinaus wurde darauf hingewiesen, dass derzeit keine anderen Pflanzenproteine (z. B. Erbse, Linse, Ackerbohne) für die Verwendung in Säuglingsnahrungen für Kinder < 1 Jahr zugelassen sind und eine Datenlücke hinsichtlich ihrer Allergenität in dieser Altersgruppe besteht [23].
Im Bereich der Wechselwirkungen zwischen Ernährung und Pharmakologie wurde hervorgehoben, dass die Auswirkungen der Lebensmittelverarbeitung auf die Wirkstoffabsorption, den Metabolismus und die anschließende pharmakologische Aktivität „dringlich, aber unzureichend erforscht“ sind, was eine erhebliche Lücke für das Design diätetischer und medizinischer Interventionen unter realen Ernährungsbedingungen impliziert [24].
Breakthrough Technologies
In den Jahren 2025–2026 kombinieren „querschnittliche“ Technologien drei Ebenen: (1) Herstellung und Modifizierung von Inhaltsstoffen (Extraktion und Biotransformationen), (2) fortschrittliche Formulierungs- und Bereitstellungssysteme und (3) Datenplattformen, Standardisierung und AI zur Unterstützung von Design und Wirkungsvalidierung. In den gesammelten Zitaten erscheinen diese Elemente als Bestandteile einer einzigen, kohärenten Entwicklungsrichtung, in der Produkte gleichzeitig auf der Ebene der Chemie, des Trägers und der klinischen Evidenz „designed“ werden [2].
Delivery Engineering
Smarte Nanocarrier wurden als kritischer Durchbruch in der Formulierungstechnologie präsentiert, der die Überwindung von In-vivo-Barrieren ermöglicht, die aus den physikochemischen und pharmakokinetischen Eigenschaften bioaktiver Inhaltsstoffe resultieren [2]. Es wurde zudem ein Satz von Problemen definiert, welche diese Systeme lösen sollen, darunter Löslichkeit, Stabilität, unspezifische Verteilung und Freisetzungskontrolle [2]. Die reizreaktive Freisetzung durch Materialien, die auf pH, Enzyme oder Redox in pathologischen Mikroumgebungen reagieren, ist besonders vielversprechend, da sie eine präzise Freisetzung am Zielort ermöglichen soll [2].
Biotransformations and Fermentation
Im Bereich der Biotransformationen wurde die mikrobielle Fermentation als „umweltfreundliche“ Lösung zur Anreicherung und Diversifizierung des Wertes von Rohstoffen angeführt [2]. Mechanistisch wurde die Rolle mikrobieller Enzyme, wie β-Glucosidasen und Esterasen, bei der Hydrolyse und Modifikation gebundener Komponenten im Ausgangsmaterial beschrieben [2]. Infolgedessen wurde über die Möglichkeit berichtet, die Bioverfügbarkeit und Bioaktivität zu erhöhen, einschließlich der Transformation von Hesperidin in das aktivere Hesperetin und der Erzeugung neuer Moleküle unter milden Bedingungen, die den Prinzipien des „Green Manufacturing“ entsprechen [2].
Personalization and AI Platforms
In den zitierten Quellen taucht das Konzept einer Entwicklungs- und Personalisierungsplattform auf, deren „Eckpfeiler“ eine mehrdimensionale individuelle Bewertung, adaptive Interventionen und Feedbacksysteme sowie „AI-powered smart formulation and design“ umfassen [2]. In ähnlicher Weise wurde darauf hingewiesen, dass personalisiertes Gesundheitsmanagement durch eine integrierte Daten- und Produktplattform erreicht werden soll, die individuelle Unterschiede analysiert und maßgeschneiderte Lösungen bereitstellt [2].
Als Beispiel für die digitale Beschleunigung von R&D wurde AMBROSIA vorgestellt, eine agentenbasierte AI-Plattform, die biologische Daten mit „intelligenten Forschungsoperationen“ integriert und darauf abzielt, die Produktentwicklung zu beschleunigen, die Charakterisierung von Extrakten zu optimieren und neue Zielmärkte für bestehende Inhaltsstoffe zu identifizieren [5]. Im Bereich der Fertigung wurde zudem Edge-RL zur dynamischen Echtzeit-Optimierung von Bioreaktorparametern angeführt, was die technologische Basis für stabilere und effizientere Fermentationsprozesse bildet [14].
Standardization of Evidence
Die Materialien wiesen auf zwei komplementäre Achsen der Standardisierung hin: Datenstandardisierung und Evidenzstandardisierung. Aus der Datenperspektive wurde betont, dass die Standardisierung von Formaten, Vorverarbeitung und Analyserahmen für die Erstellung zuverlässiger, reproduzierbarer und übertragbarer Modelle unerlässlich ist [4]. Aus der Perspektive der klinischen Evidenz wurde die Bedeutung des GRADE-Ansatzes (am Beispiel von HMB) als Modell für eine transparente Synthese und Bewertung der Evidenzsicherheit hervorgehoben [1]. Zudem wurde betont, dass regulatorische Akzeptanz und glaubwürdige gesundheitsbezogene Angaben methodische Disziplin und eine strenge Einstufung der Evidenzqualität erfordern [1]. Zusätzlich wurde das „Evidence–Dose–Claim“-Rahmenwerk direkt als wissenschaftliches System zur Bewertung von Wirksamkeit, Sicherheit und Eignung für Zielpopulationen postuliert [2].
Trends
Über den Zeitraum 2025–2026 hinweg lassen sich mehrere Trends identifizieren, die in den zitierten Quellen konsequent wiederkehren und Supplements, funktionelle Lebensmittel und Medizinprodukte zu einem einzigen Innovationsökosystem verbinden.
Der erste Trend ist der Übergang von der „deskriptiven Katalogisierung“ hin zu hypothesengeleiteter, mechanistischer und translationaler Forschung, was explizit als ein Feld „im aktiven Übergang“ beschrieben wird [1]. Der zweite ist die Institutionalisierung von Multi-Omics-Ansätzen als Werkzeug für die methodische Reifung der Forschung zu Bioaktivität und Diät–Mikrobiota–Wirt-Interaktionen [1].
Der dritte Trend ist das „matrixbewusste“ Produktdesign, das die Lebensmittelmatrix, die Verarbeitung und die Stabilität als Determinanten der Biozugänglichkeit und der physiologischen Wirkungen behandelt und nicht als technologische Details zweiter Ordnung [1]. Der vierte ist eine Verschiebung von Probiotika als alleiniger Achse mikrobiotischer Innovation hin zu Postbiotika, mit dem Versuch, die Definition durch den ISAPP-Standard zu vereinheitlichen, während anerkannt wird, dass die Nomenklatur eine offene Debatte bleibt [8].
Der fünfte Trend ist die zunehmende Rolle von AI bei der Personalisierung und in R&D: von Vorhersagemodellen der glykämischen Reaktion, die auf CGM- und Mikrobiota-Variablen basieren, bis hin zu Agentenplattformen, die biologische Daten mit Forschungsoperationen integrieren, um die Produktentwicklung zu beschleunigen [4, 5]. Der sechste Trend ist die Automatisierung und „Prozessintelligenz“ in der Bioproduktion, einschließlich Reinforcement Learning, das Bioreaktorparameter in Echtzeit optimiert, was die Stabilität und Effizienz von Fermentationsprozessen unterstützt, die funktionelle Inhaltsstoffe produzieren [14].
Challenges
Die identifizierten Herausforderungen für 2025–2026 sind translationaler, regulatorischer und ingenieurtechnischer Natur, und viele davon betreffen das, was „zwischen“ Labor, Produktion, Markt und klinischer Praxis geschieht.
Im Bereich der Mikrobiota und Postbiotika umfassen translationale Barrieren die Variabilität der Formulierungen, den Abbau im Magen-Darm-Trakt, ein begrenztes Verständnis der Darm-Hirn-Interaktionen und die interindividuelle Variabilität des Mikrobioms, was sowohl das Studiendesign als auch die Vorhersehbarkeit von Effekten in der Bevölkerung erschwert [10]. Gleichzeitig wurde im Bereich neuer Inhaltsstoffklassen darauf hingewiesen, dass die Nomenklatur (z. B. Postbiotika) eine offene Debatte bleibt, obwohl sie den Fortschritt nicht blockieren sollte, was in der Praxis die Notwendigkeit paralleler Arbeit an Definitionen, Qualitätsstandards und Evidenzkriterien bedeutet [8].
Im Bereich Daten und AI wurde darauf hingewiesen, dass die Standardisierung von Datenformaten, Vorverarbeitung und Analyserahmen eine Bedingung für reproduzierbare und übertragbare Modelle ist [4]. Gleichzeitig wurde betont, dass die weitere Verbesserung der Methodik und eine verantwortungsvolle Implementierung entscheidend sind, um Innovationen in klinisch signifikante und gerechte Anwendungen zu übersetzen [6].
Im Bereich der Bioproduktion und „Precision Fermentation“ wurden Barrieren im Zusammenhang mit Kapital- und Energiekosten, Skalierungsproblemen, der Komplexität des Downstream-Processing, der Akzeptanz der Verbraucher und regulatorischer Unsicherheit beschrieben [15]. Aus der Perspektive der Machbarkeit und Nachhaltigkeit wurde zudem betont, dass die Stammenauswahl, das Prozessdesign und das Downstream-Processing die Nachhaltigkeit und kommerzielle Lebensfähigkeit stark beeinflussen und damit die Prioritäten der Technologieentwicklung in den kommenden Jahren bestimmen [15].
Im Bereich der Sicherheit und klinischen Praxis wurde eine Forschungslücke hinsichtlich der Auswirkungen der Lebensmittelverarbeitung auf die Wirkstoffabsorption, den Metabolismus und die pharmakologische Aktivität identifiziert, die als dringend, aber unzureichend untersucht gilt [24]. In kritischen Ernährungsanwendungen wurde zudem darauf hingewiesen, dass eine vollständige Bewertung der Allergenität (in vitro, Tierversuche, schließlich Säuglingsstudien) vor der Vermarktung neuer Pflanzenproteine erforderlich ist, wobei gleichzeitig das Fehlen von Zulassungen für alternative Pflanzenproteine in Säuglingsnahrungen < 1 Jahr und der Mangel an Allergenitätsdaten in dieser Gruppe festgestellt wurden [23].
Implications
Die zitierten Quellen offenbaren praktische Implikationen, die sich um drei Fragen gliedern lassen: wie Inhaltsstoffe produziert werden, wie sie im Körper bereitgestellt werden und wie ihre Wirkungen bewiesen und skaliert werden können.
Für Produzenten sind zwei parallele technologische Richtungen entscheidend: einerseits fortschrittliche Rohstoffgewinnung und Biotransformationen (SFE-CO2 für Fraktionen mit Vitamin D3 und mikrobielle Fermentation/Enzyme, welche die Bioaktivität erhöhen und neue Moleküle erzeugen können) [2, 3], und andererseits die Entwicklung von Formulierungssystemen, die Probleme der Löslichkeit, Stabilität und kontrollierten Freisetzung lösen, einschließlich reizreaktiver Freisetzung in Zielmikroumgebungen [2]. Für R&D-Abteilungen sind AI-Plattformen ein zusätzlicher „Beschleuniger“, die biologische Daten mit Forschungsoperationen integrieren, um die Produktentwicklung zu beschleunigen und Extrakte zu charakterisieren, wofür AMBROSIA ein Beispiel ist [5].
Für Kliniker und Ernährungsteams ist die wachsende Unterstützung durch Daten und Modelle wichtig: Es wurde gezeigt, dass Modelle auf Basis von CGM in Kombination mit klinischen, verhaltensbezogenen und Mikrobiota-Daten die glykämische Reaktion genau vorhersagen und eine Personalisierung von Empfehlungen ermöglichen können [4]. Unterstützend wirkt auch die Position, dass Therapien und Empfehlungen auf Basis des genomischen Profils, der Mikrobiota oder metabolischer Marker bessere Ergebnisse liefern als generische Empfehlungen und dass AI der wahrscheinlichste Weg zur Implementierung von Präzisionsernährung im Management chronischer Krankheiten ist [16, 17].
Für Regulatoren und Teams für Qualitätskonformität wurde die Notwendigkeit von „Evidence–Dose–Claim“-Rahmenwerken direkt formuliert und die Rolle einer strengen Bewertung der Evidenzsicherheit (GRADE) als Grundlage für zuverlässige gesundheitsbezogene Angaben und regulatorische Akzeptanz betont [1, 2]. Für Datensysteme und digitale Überwachung wurde hervorgehoben, dass die Standardisierung von Datenformaten und Pipelines für reproduzierbare und übertragbare Modelle unerlässlich ist und eine verantwortungsvolle Implementierung Voraussetzung für die Translation in klinisch signifikante und gerechte Anwendungen ist [4, 6].
Um die Implikationen synthetisch als „Entscheidungslandkarte“ in der Phase der Produktentwicklung darzustellen, stellt die folgende Tabelle die vier am häufigsten zitierten Innovationsachsen zusammen mit typischen Vorteilen und Barrieren dar, genau so, wie sie aus den zitierten Quellen hervorgehen.
Perspectives
Die zitierten Materialien deuten darauf hin, dass die wahrscheinlichste Entwicklung in den kommenden Jahren eine weitere Integration von mechanistischem Design, Evidenzstandardisierung und digitalen Personalisierungsplattformen beinhalten wird. Einerseits wurde das Forschungsfeld für bioaktive Inhaltsstoffe bereits als Übergang zu hypothesengeleiteten, mechanistischen und translationalen Paradigmen beschrieben, unterstützt durch Multi-Omics [1]. Andererseits wurde betont, dass Bioaktivität nicht unabhängig von Matrix und Verarbeitung ist, was auf eine weitere Intensivierung „matrixbewusster“ Ansätze hindeutet, bei denen nicht-thermische Verarbeitung und Bereitstellungssysteme gemeinsam mit dem biologischen Ziel entworfen werden [1, 13].
Im Bereich der Digitalisierung ist die erwartete Trajektorie zweifach: (1) die Entwicklung und Einführung von Plattformen, die Daten und Produkte integrieren, um maßgeschneiderte Gesundheitslösungen zu liefern, und (2) der Einsatz von AI zur Verkürzung von R&D-Zyklen und zur Automatisierung von Herstellungsprozessen. Diese Trajektorie wird direkt durch die These gestützt, dass personalisiertes Gesundheitsmanagement durch eine integrierte Daten- und Produktplattform materialisiert werden soll [2], sowie durch das Beispiel der AMBROSIA-Plattform, die biologische Daten mit Forschungsoperationen kombiniert, um die Produktentwicklung zu beschleunigen [5]. Gleichzeitig weisen die zitierten Arbeiten auf die notwendigen Bedingungen für diese Transformation hin: Datenstandardisierung und verantwortungsvolle Implementierung, damit Innovationen in klinisch signifikante, reproduzierbare und gerechte Anwendungen übersetzt werden [4, 6].
Schließlich ist im Bereich der Regulierung und Evidenz eine weitere Verschärfung der Bewertungsstrenge am wahrscheinlichsten, da sowohl die Notwendigkeit von „Evidence–Dose–Claim“-Rahmenwerken [2] als auch die zentrale Rolle der Einstufung der Evidenzqualität (GRADE) auf dem Weg zu zuverlässigen gesundheitsbezogenen Angaben und regulatorischer Akzeptanz [1] betont wurden.
