Mark Post

Zellkultur statt Tierhaltung: Moderne Biotechnologie beflügelt Fleischalternativen

„Echtes“ Fleisch, kultiviert im Labor, ohne dafür Tiere halten und schlachten zu müssen: Vor wenigen Jahren war das noch eine ferne Utopie. Heute arbeiten zahlreiche Unternehmen mit Hochdruck daran. In Singapur ist das erste Produkt bereits auf dem Markt. Die anfangs astronomischen Preise sind drastisch gesunken, auch dank moderner Biotechnologie. Damit sind endlich alternative Kulturmedien möglich. Bisher war man dafür auf Seren ungeborener Kälber angewiesen. Die sind nicht nur teuer, sondern mit den eigenen Ansprüchen unvereinbar.

in-vitro Meat Balls

Mark Post, Professor an der Universität Maastricht und Gründer von Mosameat (großes Foto oben) präsentiert den ersten Hamburger aus Fleisch, das in Zellkulturen „vermehrt“ worden war. Im Labor wächst Muskelgewebe aus Stammzellen heran – so wie „normales“ Fleisch, jedoch ohne Tiere.

Hamburger aus Zellkultur Fleisch

So lecker und appetitlich wie vom Tier: Hamburger und Fleischbällchen (Foto oben) aus Zellkultur-Fleisch. Zielgruppe sind nicht Vegetarier wie bei Fleischimitaten auf Pflanzenbasis, sondern überzeugte Fleischesser.

Fotos: Mosa Meat, Memphis Meat

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. Etwa „zehn Jahre“ werde es dauern, bis eine Massenproduktion möglich sei, meinte Post damals. Inzwischen rückt dieses Ziel näher. In Singapur sind gerade Chicken Nuggets aus Zellkultur-Fleisch auf den Markt gekommen, das erste kommerzielle Produkt.

Längst ist Post mit seiner Idee nicht mehr allein. Aktuell sind es bereits 50 Unternehmen, die Fleisch und Fisch im Labor produzieren wollen, dazu kommen 30 weitere als Zulieferer (Nature, März 2021). In der Branche herrscht Goldgräberstimmung. Große internationale Konzerne aus der Fleisch- und Lebensmittelbranche beteiligen sich mit viel Geld an Startups und Pionierunternehmen. Bekannte Kapitalgeber wie Bill Gates, Sergey Brin, Mitbegründer von Google, und der britische Milliardär Richard Bronson (Virgin) feuern den Hype um das tierfreie Zellkultur-Fleisch weiter an.

Im Kern nutzen alle die gleiche Technologie: Mittels Biopsie werden aus dem Muskelgewebe von Tieren Stammzellen entnommen, die sich dann in Zellkultur immer wieder teilen und vermehren. Dabei differenzieren sie sich aus und bilden Muskelgewebe mit einer faserigen Textur, ganz ähnlich wie im natürlichen Tier.

Doch vor einer Massenproduktion sind noch einige Probleme zu lösen: Etwa ganze Fleischstücke zu erzeugen, die in Form und Aussehen dem echten Vorbild entsprechen, nicht nur Hackfleischmasse, zu Burger-Patties, Klopsen oder Nuggets gepresst. Doch die größte Herausforderung ist die Versorgung der Zellkulturen mit dem, was sie zu einer ständigen Vermehrung benötigen: Nährstoffe, Fette, spezielle Proteine, Wachstumsfaktoren, Hormone, Signalmoleküle – ein hochkomplexes Gemisch aus verschiedenen Stoffen.

Bisher enthalten solche Kulturmedien jedoch 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. Doch Fleisch aus Zellkulturen wird nur akzeptiert, wenn es gelingt, neue „künstliche“ Seren zu entwickeln, für die keine Tiere „verbraucht“ werden müssen. Ein veganes Serum ist nicht nur Voraussetzung für eine wirtschaftliche Massenproduktion, sondern auch entscheidend für die Glaubwürdigkeit tier-freier Fleisch-Alternativen.

Alle Unternehmen arbeiten mit Hochdruck an veganen Kulturmedien. 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 dieser Substanzen 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 ohne Gentechnik und synthetische Biologie wird es kaum gelingen, die seltenen veganen Alternativen zu den tierischen Seren für einen Massenmarkt zu erzeugen. Inzwischen hat Mosa Meat einen „Durchbruch“ bei den Kulturmedien verkündet (Juli 2020). Endlich könne man dabei „vollständig auf fötales Rinderserum verzichten“. Zudem seien die Kosten um das 80-fache gesunken.

Andere für das Zellwachstum notwendige Nährstoffe, etwa Vitamine, Proteine oder Aminosäuren, werden schon heute mit gentechnisch veränderten Mikroorganismen gewonnen.

Der Schlüssel zu einem Markterfolg für Fleisch aus Zellkultur ist in erster Linie der Preis. Wenn Geschmack, Aussehen, Textur und „Mundgefühl“ sich nicht von traditionellem Fleisch unterscheiden und sie auch nicht viel mehr kosten, könnten sie auf längere Sicht die globale Ernährung revolutionieren, meint Kristopher Gasteratos von der Cellular Agriculture Society. Er rechnet damit, dass Zellkultur-Fleisch Mitte des Jahrhunderts die Hälfte des globalen Fleischverzehrs abdeckt.

Doch bis dahin ist es noch ein langer Weg. Kommerziell erhältlich ist bisher nur ein Laborfleisch-Produkt: Seit dem Frühjahr 2021 werden in einem exklusiven Club in Singapur Chicken Nuggets serviert, die allerdings nur zu drei Vierteln in Zellkultur „gewachsen“ sind, der Rest besteht aus pflanzlichen Ersatzstoffen.

Zwei Jahre haben sich die Behörden in Singapur mit dem alternativen Hühnchenfleisch beschäftigt, bevor sie eine offizielle Zulassung erteilten. Dabei wird es nicht bleiben. Noch in diesem Jahr werden weitere Zulassungsanträge für Zellkultur-Fleisch erwartet.

Mehrere Länder – Kanada, Australien, Israel und auch die Europäische Union – haben vor Jahren besondere gesetzliche Vorschriften für „neuartige Lebensmittel“ (Novel Food) eingeführt, unter die auch die neuen „tierfreien“ Fleischalternativen fallen. So dürfen in Europa solche Produkte nur dann auf den Markt, wenn die Hersteller deren Sicherheit und Verträglichkeit nach wissenschaftlichen Standards nachweisen können. Zudem dürfen die Verbraucher nicht getäuscht werden. Schon jetzt wird darum gestritten, ob Laborfleisch an der Ladentheke als „Fleisch“ deklariert werden darf.

Auch die zuständigen Behörden in den USA bereiten sich auf Zulassungsanträge für Zellkultur-Fleisch vor. Inzwischen sind Verfahren und Zuständigkeiten offiziell geregelt. „Die Daten, die wir vorlegen müssen, sind im Kern ähnlich wie bei anderen kultivierten oder fermentierten Lebensmitteln“, so ein Sprecher von Memphis Meat in Nature. Seit zwei Jahren führen US-Behörden und Hersteller Gespräche darüber, welche Daten bei einer Zulassung vorzulegen sind - bisher noch ohne ein klares Ergebnis.

Es wird also noch eine Zeit dauern, bis Fleisch aus Zellkulturen tatsächlich auf die Teller kommt.

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