Wir sind zellkultivierten Burgern einen Schritt näher gekommen

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Der Weg zu komplett schlachtfreien Fleischprodukten war lang. Es gibt immer mehr Beweise dafür, dass die Produktion tierischer Produkte ein großer Fluch auf dem Planeten ist. Für Fleischfresser, die gerne in einen Beef-Burger oder ein leckeres Chicken Nugget beißen, aber es nicht ertragen können, oft etwas dazu beizutragen umstrittene Art und Weise, wie Fleisch produziert wird, es gibt viele Alternativen. Ersatzprodukte wie Tofu-Pastetchen scheinen Fleischliebhaber nicht immer perfekt zu kratzen.

Eine Lösung, die viele Wissenschaftler und die Lebensmittelindustrie untersucht haben, ist die Entwicklung von im Labor gezüchtetem Fleisch – dabei werden echte tierische Zellen einem Tier entnommen und unabhängig in einer Laborumgebung gezüchtet. In diesen Nuggets wären also echte Hühnerzellen, aber kein echtes Huhn muss sterben, um Ihren herzhaften Snack zu bekommen. Und diese im Labor gezüchteten Lebensmittel wurden bereits hergestellt – das No-Kill-Hähnchenfleisch des kalifornischen Start-ups Eat Just wurde zum Verkauf zugelassen Singapur im Jahr 2020und das in Hongkong ansässige Avant Meats entwickelten im Labor gezüchteten essbaren Fischschlund.

Aber der heilige Gral der im Labor kuratierten Fleisches, nach dem Wissenschaftler greifen/zielen, ist Rindfleisch. Rindfleisch ist berüchtigt für seinen CO2-Fußabdruck sowie seine Schwierigkeit, als kultivierte Zellen nachgebildet zu werden. Im Jahr 2013, Ein niederländischer Wissenschaftler war der Pionier des ersten im Labor gezüchteten Rindfleischburgers, aber der Haken ist das tierschonende Essen, das für rund 330.000 US-Dollar verkauft wird. Im Gegensatz zu Vögeln und Fischen sind Säugerzellen jedoch deutlich schwieriger und teurer in der Handhabung.

„Das ist eine Herausforderung, denn wie Sie wissen, ist die Zellkultur von Säugetieren sehr teuer“, sagt Kasia Gora, Synthetische Biologin und Mitbegründerin von Zellkulturfleischunternehmen SCiFi Foods. Derzeit sind Biopharma-Unternehmen hauptsächlich die groß angelegten Laborentwickler von Säugetierzellen, erklärt Gora. Diese Zelllinienforschung war in frühen Stadien der pharmazeutischen Entwicklung wichtig, aber die Verfahren sind teuer. „Es funktioniert und es ist fantastisch, wenn man für sein Produkt 1.000.000 Dollar pro Gramm verlangen kann“, sagt Gora. „Aber Lebensmittel müssen billig sein.“

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Gora und dem Team hinter SCiFi Foods, früher Artemys Foods, ist jedoch ein Durchbruch gelungen – Kuhzellen, die das reduzieren können Kosten von zellkultiviertem Rindfleisch um das 1000-fache. Der Trick, so Gora, ist eine Kombination aus Einzelzellsuspension und CRISPR-Geneditierung.

Wenn kultivierte Zellen gezüchtet werden, müssen sie normalerweise an etwas haften, um mit dem Wachstum zu beginnen. „Die meisten tierischen Zellen ziehen es vor, an einer festen Oberfläche zu wachsen, die die Bedingungen nachahmt, in denen sie sich in einem tierischen Körper befinden würden“, sagt sie Lisa Specht, Vizepräsident für Wissenschaft und Technologie am Good Food Institute, einer gemeinnützigen Organisation, die sich auf die Beschleunigung alternativer Proteine ​​konzentriert. „Aber wenn Zellen in großem Maßstab gezüchtet werden, stellt die Beschränkung auf an der Oberfläche haftende Zellen eine Herausforderung dar, weil man viel Oberfläche benötigt, denken Sie daran, wie dünn Zellen auf der Oberfläche einer Zellkulturschale wachsen, um viel Fleisch zu machen. ”

Um dem entgegenzuwirken, verwenden Unternehmen normalerweise winzige Kügelchen, auf denen die Zellen glomen können, aber wenn sich die Zellmassen ansammeln, können diese sperrig werden und andere wachsende Zellkügelchen stoßen oder beschädigen, fügt Specht hinzu. Ihr Team hat herausgefunden, dass ein effektiverer Ansatz darin besteht, in Einzelzellsuspension zu wachsen oder wenn Zellen einfach von selbst herumschwimmen wie Hefe in einem Brauereigefäß. Ohne die Sicken oder überhaupt eine Oberfläche sinken die Kosten und die Effizienz steigt.

Gora und ihr Team haben beeindruckende Fortschritte mit einem Single-Cell-Suspensionsansatz gemacht, der zu Rindfleisch geführt hat, das nicht allzu weit von der Realität entfernt ist. Mit CRISPR Cas9 können die Wissenschaftler die Funktionen bestimmter Gene reduzieren oder sie durch andere Wildtyp-Gene ersetzen, um sie davon zu überzeugen, dass sie „glücklich in Einzelzellsuspension wachsen“, sagt Gora. Das Team kann diese Zellen dann in Bioreaktoren stecken, die Gefäße sind, die für das Wachstum von Organismen unter kontrollierten Bedingungen hergestellt werden, wodurch die Skalierung ziemlich einfach ist, fügt sie hinzu.

Es gibt jedoch einen großen Unterschied zwischen dem Produkt von SCiFi und dem superteuren holländischen Laborburger – diese Zellen werden als Zutat in meist pflanzlichen Burgern verwendet, anstatt das Ganze zuzubereiten. Anstatt also das Gerüst eines reinen Laborrindfleisch-Burgers von Grund auf neu aufzubauen, sagt Gora, dass die Verwendung der Struktur eines vegetarischen Burgers das Beste aus beiden Welten bringen wird.

„Grundsätzlich löst die Strategie das Kostenproblem von kultiviertem Fleisch und hat den Vorteil, dass sie das Geschmacksproblem von pflanzlichem Fleisch löst“, sagt sie. Das Unternehmen prognostiziert, dass eine Pilotserie ihrer Burger etwa 10 US-Dollar pro Burger kosten sollte. Aber es wird wahrscheinlich noch ein paar Jahre dauern, bis der durchschnittliche Lebensmittelkäufer einen probieren kann, besonders seit dem Die FDA muss ein solches Produkt noch für den Verkauf zum Verzehr genehmigen.

Wie bei den meisten Entwicklungen bei Fleischalternativen gibt es berechtigte Bedenken hinsichtlich der Zukunft von kultiviertem Zellfleisch. Der Zähler veröffentlicht ein ausführlicher Bericht auf einige der wichtigsten Fragen, die bei dieser Art von Produkten noch offen sind – wie die Wahrscheinlichkeit, dass diese Projekte zuverlässig vergrößert werden können, das Problem mit potenziell schädlichen Viren, die lebende Zellen in einer Kultur infizieren, oder die Machbarkeit der Herstellung bestimmter Zellen ohne Sammeln fötales Rinderserum von geschlachteten Kühen. Einige Wissenschaftler argumentieren, dass es weitere Auswirkungen des Klimawandels geben könnte Fleisch aus Laborkulturen als traditionelle Methoden.

Wissenschaftler haben auch ihre Besorgnis darüber geäußert, dass kultiviertes Fleisch unser Denken über das derzeitige, nicht nachhaltige Ernährungssystem, das heute existiert, nicht unbedingt ändert oder verändert. „Aber wenn die zelluläre Landwirtschaft das System verbessern soll, das sie verdrängt, dann haben die Kritiker Recht: Sie muss auf eine Weise wachsen, die die tatsächlichen Produktionskosten nicht auf Arbeiter, Verbraucher und die Umwelt abwälzt.“ schreiben Forscher der Duke University und der Johns Hopkins University, in einem Artikel für die Wächter.

Während viele Komponenten des Forschungs- und Produktionsprozesses noch verfeinert werden müssen, nähert sich die Ära von Fleisch aus Labor- oder Zellkultur schnell.