Veggiburger, Veggie

Fleisch ohne Tiere: Immer perfekter durch neue Biotechnologie

(07.05.2018) Fleisch, das genauso schmeckt wie gewohnt, für das aber keine Tiere geschlachtet werden müssen: Viele große Lebensmittel- und Fleischkonzerne wollen diesen Trend nicht verpassen. Sie investieren gerade massiv in zahlreiche kleine Startups, die In-vitro-Fleisch und andere vegane Ersatzprodukte auf den Markt bringen wollen. Perfekt sollen sie sein und nicht viel mehr kosten als das Original. Doch ohne moderne Biotechnologie ist das wohl kaum zu schaffen, Gentechnik und synthetische Biologie eingeschlossen.

Fleisch aus Zellkultur

Echtes Fleisch aus Zellkulturen. Im Labor wächst Muskelgewebe aus Stammzellen heran – so wie „normales“ Fleisch, jedoch ohne Tiere. Die Fortschritte sind groß, doch noch sind so hergestellte Fleischbällchen (oben) teuer und es ist nicht einfach, auch bei den Nährmedien für die Zellkulturen ohne tierische Produkte auszukommen.

Veggiburger

Fleischersatz auf Basis pflanzlicher Proteine: Bisher kommen sie geschmacklich kaum an die Originale heran. Was ihnen zum perfekten Burger fehlt, wird nun mit gentechnisch veränderter Hefe hergestellt: Die rote Farbe des Blutes. In den USA sind Impossible Burger ein Trendprodukt und schon in bald 1500 Restaurants zu haben.

Der erste Rindfleisch-Burger, der „im Labor“ aus sich vermehrenden Muskelzellen herangewachsen war, kostete noch 300.000 Dollar. Mark Post, Physiologie-Professor an der Universität Maastricht, hatte über Jahre daran gearbeitet. Als er ihn 2013 öffentlich verkosten ließ, wollte Post auf großer Bühne zeigen, dass sich „echtes“, schmackhaftes Fleisch in Zellkulturen erzeugen lässt, ohne dafür Tiere halten und schlachten zu müssen.

Inzwischen ist der Preis für einen In-vitro-„Viertelpfünder“ drastisch gesunken. Und schon bald, so hat es Mosameet, das von Post gegründete Unternehmen angekündigt, soll der „saubere“ Burger auch preislich mit den herkömmlichen Fleischklopsen mithalten können.

Doch Post ist mit seiner Idee längst nicht mehr allein. Weltweit ist ein heftiger Konkurrenzkampf entbrannt, wer als erster mit attraktiven Fleischprodukten aus Zellkulturen auf den Markt kommt. Viele große internationale Konzerne aus der Fleisch- und Lebensmittelbranche haben vielversprechende Startups aus USA oder Israel übernommen, auch Bill Gates, Sergey Brin, Mit-Begründer von Google, und der britische Milliardär Richard Bronson (Virgin) sind mit viel Geld dabei.

So sind etwa der US-amerikanische Agrarmulti Cargill und der Fleisch-Gigant Tyson Foods an Memphis Meat beteiligt, das schon bald mit Rindfleischbällchen, Fried Chicken und Ente in gehobene Supermärkte und trendige Fast Food-Restaurants will - alles erzeugt „ohne Tiere“, „hygienisch, lecker und gesund“. Auch Nestlé und Unilever wollen den Trend nicht verpassen, die deutsche PHW-Gruppe (Wiesenhof) hat sich beim israelischen Startup Supermeat eingekauft. Und es bleibt nicht bei Rind und Geflügel: FinlessFoods will Fisch nachhaltig in Zellkulturen erzeugen. Als erstes soll roter Thunfisch auf den Markt kommen, dessen natürliche Bestände überfischt und gefährdet sind.

Im Kern nutzen alle die gleiche Technologie: Mittels Biopsie werden aus Tieren geeignete Zellen entnommen, die sich dann in Zellkultur immer wieder teilen und so vermehren. Bei Fleisch sind es Muskelzellen, die zu größeren Gewebestücken heranwachsen, ganz ähnlich wie im natürlichen Tier. Das Problem ist die Versorgung dieser Zellkulturen mit dem, was sie zu einer ständigen Vermehrung benötigen: Nährstoffe, Wachstumsfaktoren, Hormone – ein komplexes Gemisch aus verschiedenen Stoffen.

Keines der Startups hat es bisher geschafft, dabei ohne tierisches Serum auszukommen, vor allem fötales Rinderserum (FBS) aus dem Blut ungeborener Kälber. Dieser Cocktail aus Proteinen ist der „Schlüssel“, um Fleisch in Zellkulturen heranwachsen zu lassen. Ein „wunderbarer Saft, mit dem wir fast alles machen können“, schwärmt ein Entwickler, doch er ist nicht nur extrem teuer, sondern mit dem Clean Meat-Image kaum vereinbar. Allein für einen Beef Burger, so Mark Post gegenüber WIRED, werden insgesamt etwa 50 Liter Serum benötigt. Dabei ist fötales Serum der wichtigste Bestandteil. Fleisch aus Zellkulturen wird nur akzeptiert, wenn es gelingt, alternative „tierfreie“ Seren zu entwickeln. Ohne sie ist eine Massenproduktion undenkbar.

Alle Clean Meat-Unternehmen arbeiten mit Hochdruck daran. Man hat inzwischen in Pflanzen Wachstumsfaktoren und Proteine entdeckt, welche permanent die Teilung der kultivierten Muskelzellen anregen. Auch in Algen, Pilzen oder tierischen Extrakten wurden die Wissenschaftler fündig. Meist sind die natürlichen Konzentrationen jedoch extrem gering. Der Weg, „um solche Stoffe in großen Mengen und zu bezahlbaren Kosten herzustellen, ist die Biotechnologie“, so Post. Zwar verraten die meisten Unternehmen die Rezepte für die von ihnen verwendeten Seren nicht. Doch vermutlich werden es schon bald Hefen oder Mikroorganismen sein, in die entsprechende Synthesewege gentechnisch eingebaut wurden, um die Seren für veganes Fleisch zu gewinnen.

Vegan und GMO-free sollen die trendigen Fleisch-Alternativen sein, doch um zu erschwinglichen Preisen und tatsächlich frei von tierischen Produkten produzieren zu können, ist die moderne Biotechnologie unverzichtbar. Ohne Gentechnik und synthetische Biologie wird es kaum gelingen, die seltenen pflanzlichen Alternativen zu den tierischen Seren in den für einen Massenmarkt erforderlichen Mengen zu erzeugen. Andere für das Zellwachstum notwendige Nährstoffe, etwa Vitamine oder Aminosäuren, werden schon heute mit gentechnisch veränderten Mikroorganismen gewonnen.

Impossible Burger: Schmeckt wie Fleisch und fühlt sich auch so an, ist aber keins

Bis in-vitro-Fleischprodukte auf den Markt kommen, wird es noch etwas dauern. Ein anderes Konzept ist da schon viel weiter: Der Impossible Burger, wie viele ähnliche vegane Fleischersatzprodukte im Kern eine raffiniert aufbereitete pflanzliche Protein-Masse. Was ihn jedoch von anderen unterscheidet und ihn in den USA zum hippen Kultprodukt gemacht hat, ist seine saftige, blutrote Farbe. Deswegen schmeckt er wie Fleisch, sieht so aus und vermittelt das Gefühl, er sei echt. Das Geheimnis des Impossible Burgers ist Leghemoglobin, ein blutähnlicher roter Farbstoff - der allerdings nicht mehr aus dem Blut geschlachteter Tiere stammt, sondern aus den Wurzeln von Sojabohnen. Viele Pflanzen können solche Stoffe (Häme) „von Natur aus“ produzieren, allerdings in sehr niedrigen Konzentrationen.

Ähnlich wie bei den Seren für in-vitro-Fleisch, kann auch das Leghemoglobin wirtschaftlich nur biotechnologisch hergestellt werden. Der „vegane Blutfarbstoff“ wird mit einem Hefestamm (Pichia pastoris) gewonnen, in den ein entsprechender, ursprünglich pflanzlicher Stoffwechselweg eingebaut wurde. Diese Hefen gelten zwar als „gentechnisch verändert“, doch die damit hergestellten Produkte fallen in den USA und in der EU nicht unter die aktuellen Gentechnik-Gesetze.

Allerdings hat die US-amerikanische Lebensmittelbehörde FDA für das biotechnisch gewonnenene Leghemoglobin das beantragte Sicherheitszertifikat (GRAS = Generally Recognized As Safe) bisher nicht erteilt. Doch Impossible Foods ist von der Unbedenklichkeit des Leghemoglobins genau so überzeugt wie von den anderen Vorteilen seines Produkts. Obwohl US-Medien über die Vorbehalte der FDA berichteten, kann das den großen Zuspruch zu den blutroten, aber dennoch vegetarischen Burgern offenbar kaum schmälern. Immer mehr Fast Food-Imbisse und Restaurants bieten ihn auf ihrer Speisekarte an, inzwischen sind es 1500 in fast allen Bundesstaaten der USA, allein in Kalifornien 250 und in New York 300. Impossible Foods hat angekündigt, seine Produktionskapazitäten weiter auszubauen.

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