8 Schlüsselfragen zum Thema Labor

Jul 01, 2023

7. August 2023

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VonPaul Wood, Monash University

Es gibt ihn nun schon seit einem Jahrzehnt – doch kultiviertes Fleisch steht immer noch vor großen Hürden.

Am 5. August ist es zehn Jahre her, dass der Welt der erste im Labor gezüchtete Burger vorgestellt wurde.

Ein Jahrzehnt nach seiner Ankunft beantwortet der Biotechnologe Professor Paul Wood acht Schlüsselfragen zu kultiviertem Fleisch.

Unter Kulturfleisch, umgangssprachlich auch als Laborfleisch bezeichnet, versteht man die Entnahme einer Biopsie von einem lebenden Tier, die Auswahl eines individuellen Zelltyps und die Züchtung dieser Zellen in großen Bioreaktoren.

Technisch gesehen ist es eine praktikable Alternative dazu, ein Tier bis zur Reife heranzuzüchten, bevor man Fleisch aus seinem Kadaver erntet.

Es können mehrere Zelltypen von Tieren verwendet werden, beispielsweise Muskel-, Fett- oder Fibroblasten.

Die Anfangsphase der Zellselektion erfordert die Schaffung einer Zelllinie, die in einem selektiven Kulturmedium kontinuierlich wächst.

Die Technologie der Zellkultur in Laboratorien wird seit vielen Jahrzehnten zur Herstellung von Arzneimitteln wie monoklonalen Antikörpern oder viralen Impfstoffen eingesetzt.

Der Unterschied zu kultiviertem Fleisch besteht darin, dass die Zellen selbst zur Herstellung essbarer Produkte verwendet werden und nicht als Produktionssysteme für monoklonale oder virale Antigene.

Kultiviertes Fleisch wurde erstmals 2013 mit der Vorstellung des weltweit ersten im Labor gezüchteten Burgers eingeführt, dessen Herstellung satte 330.000 US-Dollar kostete.

Das erste kommerzielle Kulturfleischprodukt war ein Chicken Nugget, das 2020 in Singapur lizenziert wurde.

Im Juni 2023 erteilte das US-Landwirtschaftsministerium zwei Unternehmen – Upside Foods und Good Meat – Lizenzen für den Verkauf von Produkten auf Hühnerbasis.

In der Lebensmittelindustrie herrschte große Aufregung mit der Prognose, dass kultiviertes Fleisch die Fleischindustrie bis 2030 verändern wird.

Derzeit wurden rund 3 Milliarden US-Dollar in über 150 Unternehmen investiert, die sich mit Rind-, Hühner-, Schweine-, Lammfleisch- und exotischen zellbasierten Produkten befassen. Hat irgendjemand Wollmammut-Fleischbällchen?

Upside Foods hat sein neues zellbasiertes Hühnchenprodukt in einem mit einem Michelin-Stern ausgezeichneten Restaurant auf den Markt gebracht, es ist jedoch nur an einem Abend im Monat erhältlich und der Preis wurde nicht bekannt gegeben.

Für den kommerziellen Erfolg sind erhebliche Produktionsausweitungen, Kostensenkungen und Verbraucherakzeptanz erforderlich, andernfalls bleiben diese Produkte auf Nischenmärkte für wohlhabende Verbraucher beschränkt.

Es ist unwahrscheinlich, dass kultiviertes Fleisch die Lösung für den steigenden Proteinbedarf der Entwicklungsländer sein wird.

Die technischen Herausforderungen bestehen darin, das Zellwachstum in über 10.000-Liter-Fermentationsgefäßen zu steigern und gleichzeitig die Kosten für Zellkulturmedien, die Kapitalkosten für die Ausrüstung und die Betriebskosten hochwertiger steriler Biocontainment-Einrichtungen erheblich zu senken.

Es wurde geschätzt, dass die Produktionskosten für kultiviertes Fleisch um mehr als das Tausendfache gesenkt werden müssen, um denen der konventionellen Fleischproduktion zu entsprechen.

Befürworter von kultiviertem Fleisch zitieren gerne das Konzept des Mooreschen Gesetzes, das vorhersagt, dass die Kosten aller neuen Technologien mit der Zeit deutlich sinken werden. Dieses Gesetz wurde jedoch nie auf ein biologisches System angewendet, das angeborene Wachstumsgrenzen aufweist.

Derzeit handelt es sich bei allen kultivierten Fleischsorten um Hybrid- oder Mischprodukte, bei denen der gewonnene Zellbrei – die Fleischkomponente – mit pflanzlichen Materialien sowie Vitaminen und Mineralstoffen kombiniert wird, um Burger, Fleischbällchen, Würstchen und Knödel herzustellen.

Ja, man muss die Vitamine hinzufügen, und nein, man kann daraus noch kein Steak machen.

Aus kommerzieller Sicht ist dies wichtig, da kultivierte Fleischprodukte auf dem Massenfleischmarkt konkurrieren werden.

Kultiviertes Fleisch ergibt kein dreidimensionales Steak mit mehreren Zelltypen und komplexem Geschmack und Textur.

Es gibt jedoch Unternehmen, die die Entwicklung ganzer Fleischstücke mithilfe von 3D-Druck und biotechnologischer Technologie zum Ziel haben.

Die Gründe für kultiviertes Fleisch sind, dass Tiere nicht geschlachtet werden, weniger Land und Wasser verbraucht werden und weniger Treibhausgase erzeugt werden als bei der konventionellen Fleischproduktion, insbesondere von Wiederkäuern wie Rindern und Schafen.

Ein geringerer Produktions-Footprint ist ein großes Plus. Und viele Menschen plädieren dafür, keine Tiere zu töten, aber solange kultiviertes Fleisch nicht deutlich ausgeweitet wird, wird man nicht wissen, ob es wirklich besser für den Planeten oder für die Menschen ist.

Die größte bisher gebaute Anlage ist eine Pilotanlage in den USA, die darauf abzielt, pro Woche etwa 1.000 Pfund (ca. 450 Kilogramm) Produkt zu produzieren, was dem Gewicht von drei Schlachtkörpern entspricht – was ein einzelner Vorstadtmetzger an einem Tag verarbeitet .

Der Geschmack und die Beschaffenheit von Lebensmitteln sind für Verbraucher von entscheidender Bedeutung – aber auch das Preis-Leistungs-Verhältnis. Daher ist es nicht verwunderlich, dass Hühnchen derzeit die vorherrschende Fleischauswahl ist.

Bei hochwertigen, im Labor gezüchteten Fleischprodukten lassen sich höchstwahrscheinlich sowohl Geschmack als auch Textur erreichen, und durch die Ergänzung mit Vitaminen wie B12 sollte es möglich sein, kultiviertes Fleisch auch ernährungsphysiologisch mit seinem traditionellen Gegenstück gleichzusetzen.

Allerdings werden die Kosten eine große Herausforderung darstellen, und die Verkaufsdaten deuten darauf hin, dass Verbraucher für schlachtfreie oder nachhaltigere Produkte keinen nennenswerten Aufpreis zahlen werden.

Es stellt sich auch die Frage, wer die Verbraucher von Kulturfleisch sein werden.

Veganer meiden tierische Produkte, Vegetarier lehnen oft den Geschmack von Fleisch ab und diese neue Gruppe von Flexitariern ist zwar daran interessiert, neue Produkte auszuprobieren, wird aber selten zu Stammkunden.

Zumindest in den USA ist dies einer der Gründe dafür, dass die vielen pflanzlichen Fleischprodukte nur 1,3 Prozent des Fleischmarktes erobert haben.

Es ist auch wahrscheinlich, dass pflanzliche Produkte ein wichtiger Konkurrent dieser neuen kultivierten Fleischprodukte sein werden.

Während die ersten kultivierten Fleischprodukte in Singapur und den USA lizenziert wurden, wird erwartet, dass weitere aus anderen Regionen folgen werden.

Obwohl ein aktueller FAO-Bericht über 50 potenzielle Gesundheitsrisiken bei kultiviertem Fleisch identifizierte, kam er zu dem Schluss, dass das Gesamtrisiko nicht größer sei als bei herkömmlichen Fleischprodukten.

Aufgrund des konservativen Regulierungsansatzes in der EU könnte es in Europa zu Verzögerungen kommen. In Australien werden die Produkte voraussichtlich im Jahr 2024 zugelassen.

Aber vorerst? Nun, die Botschaft an die australischen Fleischproduzenten lautet: Verkaufen Sie nicht die Farm.

Professor Paul Wood AO ist außerordentlicher Professor für Biotechnologie an der Monash University und ein Offizier des Order of Australia (AO) „für herausragende Verdienste um die Wissenschaft und die globale Gesundheit von Mensch und Tier sowie durch biopharmazeutische Forschung und technologische Fortschritte“. Professor Wood war während seiner gesamten Karriere als Wissenschaftler tätig, von der University of Melbourne bis zu CSIRO, CSL und Pfizer. Er hat eine Reihe von Auszeichnungen erhalten, darunter die CSIRO-Medaille und den Clunies Ross Award. Heute unterstützt er akademische Gruppen bei der Zusammenarbeit mit der Industrie.

Professor Wood ist Vorsitzender eines Insektenzuchtunternehmens im Bereich alternativer Proteine.

Ursprünglich unter Creative Commons von 360info™ veröffentlicht.

Ursprünglich von Cosmos veröffentlicht als Acht Schlüsselfragen zu Fleisch aus Laboranbau