Das Rennen um ein im Labor gezüchtetes Steak

Dingding Hu

2013 wurde der weltweit erste Burger aus einem Labor in Butter gekocht und bei einer glanzvollen Pressekonferenz gegessen. Die Herstellung des Burgers kostete 215.000 Pfund (damals 330.000 US-Dollar), und trotz des Medienrummels waren die Verkoster höflich, aber nicht übermäßig beeindruckt. Nah an Fleisch, aber nicht so saftig, sagte ein Lebensmittelkritiker.

Dennoch war dieser eine Burger, der von Google-Mitbegründer Sergey Brin bezahlt wurde, die früheste Anwendung einer Technik namens Zellulare Landwirtschaft, um essbare Fleischprodukte von Grund auf neu herzustellen – keine toten Tiere erforderlich. Zelluläre Landwirtschaft, deren Produkte als kultiviertes oder im Labor gezüchtetes Fleisch bekannt sind, baut Muskelgewebe aus einer Handvoll Zellen auf, die einem Tier entnommen wurden. Diese Zellen werden dann auf einem Gerüst in einem Bioreaktor aufgezogen und mit einer speziellen Nährlösung gefüttert.

Diese Geschichte war Teil unserer Ausgabe März 2019

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Etwas mehr als fünf Jahre später versuchen Startups auf der ganzen Welt, im Labor gezüchtetes Fleisch herzustellen, das genauso gut schmeckt wie die traditionelle Art und ungefähr so ​​viel kostet.

Sie holen bereits auf: Fleisch auf pflanzlicher Basis, das aus einer Mischung nicht tierischer Produkte hergestellt wird, die den Geschmack und die Textur von echtem Fleisch nachahmen, ist bereits auf dem Markt. Der größte Name in diesem Bereich: Impossible Foods, dessen künstliches Fleisch in mehr als 5.000 Restaurants und Fast-Food-Ketten in den USA und Asien verkauft wird und noch in diesem Jahr in die Supermärkte kommen soll. Das Forschungsteam von Impossible aus mehr als 100 Wissenschaftlern und Ingenieuren verwendet Techniken wie Gaschromatographie und Massenspektrometrie, um die flüchtigen Moleküle zu identifizieren, die beim Kochen von Fleisch freigesetzt werden.

Der Schlüssel zu ihrer besonderen Formel ist das sauerstofftragende Molekül Häm, das Eisen enthält, das dem Fleisch seine Farbe und seinen metallischen Geschmack verleiht. Anstatt Fleisch zu verwenden, verwendet Impossible gentechnisch veränderte Hefe, um eine Version von Häm herzustellen, die in den Wurzeln bestimmter Pflanzen vorkommt.

Impossible hat einige Konkurrenten, insbesondere Beyond Meat, das Erbsenprotein (neben anderen Zutaten) verwendet, um Rinderhackfleisch zu replizieren. Das Produkt wird in Supermarktketten wie Tesco in Großbritannien und Whole Foods in den USA zusammen mit echtem Fleisch und Hühnchen verkauft. Sowohl Impossible als auch Beyond haben Mitte Januar neue, verbesserte Versionen ihrer Burger herausgebracht.

Im Gegensatz dazu hat noch keines der im Labor gezüchteten Fleisch-Startups einen Starttermin für sein erstes kommerzielles Produkt bekannt gegeben. Aber wenn das passiert – manche behaupten schon Ende dieses Jahres – könnte der im Labor entwickelte Ansatz die traditionelle Fleischindustrie auf den Kopf stellen.

Ich vermute, dass kultivierte Fleischproteine ​​Dinge tun können, die pflanzliche Proteine ​​in Bezug auf Geschmack, Nährwert und Leistung nicht können, sagt Isha Datar, die New Harvest leitet, eine Organisation, die bei der Finanzierung von Forschung in der Zelllandwirtschaft hilft. Datar, ein Zellbiologe und Mitarbeiter am MIT Media Lab, glaubt, dass kultiviertes Fleisch echtem Fleisch ernährungsphysiologisch und funktionell ähnlicher sein wird als die pflanzlichen Sorten. Die Idee ist, dass ein eingefleischter Fleischfresser (wie ich) sich bei dem Gedanken, das Echte aufzugeben, vielleicht nicht so abgeschreckt fühlt.

Ein globales Risiko

Dingding Hu

Sie könnten fragen, warum sollte jemand das wollen? Die Antwort ist, dass unsere Fleischkonsumgewohnheiten im wahrsten Sinne des Wortes nicht nachhaltig sind.

Nutztiere, die zu Nahrungszwecken gezüchtet werden, tragen bereits etwa 15 % zu den weltweiten Treibhausgasemissionen bei. (Sie haben vielleicht gehört, dass Kühe, wenn sie ein Land wären, der drittgrößte Emittent der Welt wären.) Ein Viertel des eisfreien Landes des Planeten wird als Weideland genutzt, und ein Drittel aller Ackerflächen wird für den Anbau von Nahrungsmitteln für sie genutzt . Eine wachsende Bevölkerung wird die Dinge noch schlimmer machen. Es wird geschätzt, dass bei einem Bevölkerungswachstum von 10 Milliarden Menschen bis 2050 70 % mehr Fleisch gegessen wird. Treibhausgase aus der Lebensmittelproduktion werden um bis zu 92 % zunehmen.

Im Januar berichtete eine Kommission aus 37 Wissenschaftlern in The Lancet, dass die schädlichen Auswirkungen von Fleisch nicht nur auf die Umwelt, sondern auch auf unsere Gesundheit es zu einem globalen Risiko für Menschen und den Planeten machen. Im Oktober 2018 ergab eine Studie in Nature, dass wir unsere Ernährung erheblich ändern müssen, wenn wir die natürlichen Ressourcen unseres Planeten nicht irreparabel zerstören wollen.

Ohne Änderungen hin zu mehr pflanzlicher Ernährung, sagt Marco Springmann, Forscher für ökologische Nachhaltigkeit an der Universität Oxford und Hauptautor des Nature-Papiers, gibt es kaum eine Chance, gefährliche Ausmaße des Klimawandels zu vermeiden.

Die gute Nachricht ist, dass eine wachsende Zahl von Menschen jetzt zu überdenken scheint, was sie isst. Ein kürzlich veröffentlichter Bericht von Nielsen ergab, dass die Verkäufe von pflanzlichen Lebensmitteln, die tierische Produkte ersetzen sollen, im Jahr 2018 im Vergleich zum Vorjahr um 20 % gestiegen sind. Veganismus, der nicht nur auf Fleisch, sondern auch auf Produkte verzichtet, die von treibhausgasemittierenden Milchvieh stammen, gilt heute als relativ Mainstream.

Das bedeutet nicht unbedingt mehr Veganer. Eine aktuelle Gallup-Umfrage ergab, dass sich die Zahl der Menschen in den USA, die angeben, vegan zu leben, seit 2012 kaum verändert hat und bei nur etwa 3 % liegt. Unabhängig davon essen die Amerikaner weniger Fleisch, auch wenn sie es nicht ganz streichen.

Und jetzt zu den Klagen

Memphis Meats CEO Ulma Valeti (Mitte) und Chief Science Officer Nicholas Genovese (rechts) beobachten einen Koch bei der Zubereitung einer ihrer Kreationen. Memphis-Fleisch

Die Anleger setzen stark darauf, dass diese Dynamik anhalten wird. Startups wie MosaMeat (mitbegründet von Mark Post, dem Wissenschaftler hinter dem 215.000-Pfund-Burger), Memphis Meats, Supermeat, Just und Finless Foods haben alle beachtliche Summen an Risikokapital eingesammelt. Jetzt geht es darum, als Erster ein schmackhaftes Produkt zu akzeptablen Kosten auf den Markt zu bringen.

Eric Schulze, Vice President of Product and Regulation bei Memphis Meats, sieht sein Produkt als Ergänzung zur Industrie für echtes Fleisch. In unserem reichen kulturellen Wandteppich als Spezies bieten wir eine neue Innovation, die wir in unsere wachsende Liste nachhaltiger Lebensmitteltraditionen einweben können, sagt er. Wir sehen uns als „und“-, nicht „oder“-Lösung, um eine wachsende Welt zu ernähren.

Die traditionelle Fleischindustrie sieht das anders. Die National Cattlemen’s Beef Association in den USA bezeichnet diese neuen Ansätze abfällig als „Fake Meat“. Im August 2018 erließ Missouri ein Gesetz, das die Kennzeichnung solcher Alternativprodukte als Fleisch verbietet. Nur Lebensmittel, die aus der geernteten Produktion von Vieh oder Geflügel stammen, dürfen das Wort „Fleisch“ in irgendeiner Form auf dem Etikett tragen. Ein Verstoß gegen dieses Gesetz kann zu einer Geldstrafe oder sogar zu einer einjährigen Gefängnisstrafe führen.

Die alternative Fleischindustrie schlägt zurück. Das Good Food Institute, das sich für Vorschriften einsetzt, die pflanzliches und im Labor angebautes Fleisch bevorzugen, hat sich mit Tofurky (den Herstellern von Fleischersatz auf Tofubasis seit den 1980er Jahren), der American Civil Liberties Union und der Animal Legal zusammengeschlossen Defense Fund, um das Gesetz aufzuheben. Jessica Almy, die politische Direktorin des Instituts, sagt, das Gesetz in seiner jetzigen Form sei unsinnig und ein Verstoß gegen das Prinzip der freien Meinungsäußerung. Der Gedanke hinter dem Gesetz sei, pflanzliches Fleisch weniger attraktiv zu machen und kultiviertes Fleisch zu benachteiligen, wenn es auf den Markt komme, sagt sie.

Almy sagt, sie sei zuversichtlich, dass ihr Fall erfolgreich sein werde, und erwarte, dass bald eine einstweilige Verfügung erlassen werde. Aber die Schlacht in Missouri ist nur der Anfang eines Kampfes, der Jahre dauern könnte. Im Februar 2018 startete die US Cattlemen’s Association eine Petition, die das US-Landwirtschaftsministerium (USDA) auffordert, ein ähnliches Bundesgesetz zu erlassen.

Wir müssen unsere Ernährung ändern, um den Planeten nicht zu zerstören.

Traditionelle Gruppen der Fleischindustrie haben sich auch sehr lautstark dafür ausgesprochen, wie kultiviertes Fleisch und Fleisch auf pflanzlicher Basis reguliert werden sollen. Letzten Sommer schrieb eine Gruppe der größten landwirtschaftlichen Organisationen in den USA (Spitzname The Barnyard) an Präsident Trump und bat um Zusicherung, dass das USDA Zuchtfleisch überwachen wird, um gleiche Wettbewerbsbedingungen zu gewährleisten. (Das USDA hat härtere und strengere Sicherheitsinspektionen als die Food and Drug Administration.)

Im November 2018 veröffentlichten das USDA und die FDA schließlich eine gemeinsame Erklärung, in der sie ankündigten, dass die beiden Aufsichtsbehörden die Verantwortung für die Überwachung von im Labor gezüchtetem Fleisch teilen würden.

Das Rinderserumproblem

Einige Startups mit kultiviertem Fleisch sagen, dass diese Verwirrung über die Vorschriften das einzige ist, was sie zurückhält. Eine Firma, Just, plant, dieses Jahr ein gemahlenes Hähnchenprodukt auf den Markt zu bringen, und hat eine Partnerschaft mit einer japanischen Viehzuchtfirma angekündigt, um ein Wagyu-Rindfleischprodukt herzustellen, das aus Zellen im Labor hergestellt wird. Sein CEO ist Josh Tetrick, der zuvor das umstrittene Startup Hampton Creek, Justs Vorfahre, gegründet hatte. (Die FDA hatte der Firma einst verboten, ihr Markenprodukt Mayonnaise zu nennen, da es keine Eier enthielt.) Sprechen Sie mit Tetrick, einem optimistischen, selbstbewussten jungen Mann, und Sie bekommen ein Gefühl für den Antrieb und die Aufregung hinter der Alternative -Fleischmarkt. Die einzige [Grenze] für den Start, sagt er, ist regulatorisch.

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Das ist, gelinde gesagt, optimistisch. Die Laborfleischbewegung steht noch vor großen technischen Hürden. Zum einen erfordert die Herstellung des Produkts etwas, das als fötales Rinderserum bezeichnet wird. FBS wird aus Föten gewonnen, die trächtigen Kühen während der Schlachtung entnommen wurden. Das ist ein offensichtliches Problem für ein angeblich tierversuchsfreies Produkt. FBS ist auch unglaublich teuer. Es wird in der biopharmazeutischen Industrie und in der zellulären Grundlagenforschung eingesetzt, allerdings nur in winzigen Mengen. Kultiviertes Fleisch erfordert jedoch große Mengen. Alle Laborfleisch-Startups müssen weniger davon verwenden – oder ganz darauf verzichten – um ihre Produkte billig genug zu machen. Letztes Jahr berichtete Finless Foods (das darauf abzielt, eine fischfreie Version von Rotem Thun herzustellen), dass es die Menge an FBS, die es zum Wachstum seiner Zellen benötigt, halbiert hat. Und Schulze sagt, dass das Team von Memphis Meats daran arbeitet, es vollständig zu streichen.

Aber es gibt andere Probleme, sagt Datar, von New Harvest. Sie sagt, wir verstehen die grundlegenden Prozesse noch nicht gut genug. Während wir ein ziemlich tiefes Verständnis für Tiere haben, die in der medizinischen Forschung verwendet werden, wie z. B. Labormäuse, ist unser Wissen über Nutztiere auf zellulärer Ebene eher dürftig. Ich sehe viel Aufregung und investieren VCs, sehe aber nicht viel in wissenschaftlichen, materiellen Fortschritten, sagt sie. Es wird schwierig sein, die Technologie zu erweitern, wenn wir noch lernen, wie diese komplexen biologischen Systeme reagieren und wachsen.

Im Labor gezüchtetes Fleisch hat ein weiteres – greifbareres – Problem. Durch das Züchten von Muskelzellen von Grund auf entsteht reines Fleischgewebe, aber dem Ergebnis fehlt eine lebenswichtige Komponente eines jeden Burgers oder Steaks: Fett. Fett verleiht dem Fleisch seinen Geschmack und seine Feuchtigkeit, und seine Textur ist schwer nachzubilden. Fleisch auf pflanzlicher Basis umgeht das Problem – bis zu einem gewissen Grad – bereits, indem es die Scherzellentechnologie verwendet, die die Pflanzenproteinmischung in Schichten zwingt, um eine faserige, fleischähnliche Textur zu erzeugen. Aber wenn Sie ein fleischloses Steak von Grund auf neu kreieren möchten, muss noch etwas Arbeit geleistet werden. Kultiviertes Fleisch braucht einen Weg, um Fettzellen wachsen zu lassen und sie irgendwie mit den Muskelzellen zu verbinden, damit das Endergebnis schmackhaft ist. Das hat sich bisher als schwierig erwiesen, was der Hauptgrund dafür ist, dass der erste Burger so trocken war.

Die Wissenschaftler des niederländischen Kulturfleisch-Startups Meatable könnten einen Weg gefunden haben. Das Team hat sich auf die medizinische Stammzellenforschung gestützt, um einen Weg zu finden, pluripotente Stammzellen in Kühen zu isolieren, indem es sie aus dem Blut in den Nabelschnüren neugeborener Kälber entnimmt. Pluripotente Zellen, die früh in der Entwicklung eines Embryos gebildet werden, haben die Fähigkeit, sich zu jedem Zelltyp im Körper zu entwickeln. Das bedeutet, dass sie auch dazu gebracht werden können, Fett-, Muskel- oder sogar Leberzellen in Fleisch aus dem Labor zu bilden.

Ich denke, es wird Schlangen vor dem Laden geben, die länger sind als für das nächste iPhone.

Die Arbeit von Meatable könnte dazu führen, dass die Zellen so verändert werden können, dass ein steakähnliches Produkt entsteht, dessen Fett- und Muskelgehalt davon abhängt, was der Kunde bevorzugt: die charakteristische Marmorierung eines Rib-Eye-Steaks zum Beispiel. Wir können mehr Fett hinzufügen oder es schlanker machen – wir können alles tun, was wir wollen. Wir haben eine neue Kontrolle darüber, wie wir die Zellen füttern, sagt Daan Luining, CTO von Meatable, der auch Forschungsdirektor bei der gemeinnützigen Cellular Agriculture Society ist. Pluripotente Zellen sind wie die Hardware. Die von Ihnen ausgeführte Software verwandelt sie in die gewünschte Zelle. Es ist bereits in der Zelle – Sie müssen es nur auslösen.

Interessant ist die Arbeit der Forscher aber auch, weil sie einen Weg gefunden haben, das FBS-Problem zu umgehen: Die pluripotenten Zellen benötigen das Serum nicht zum Wachsen. Darauf ist Luining sichtlich stolz. Das zu umgehen, sei mit einem anderen Zelltyp eine sehr elegante Lösung gewesen, sagt er.

Er räumt ein, dass Meatable noch Jahre von der Markteinführung eines kommerziellen Produkts entfernt ist, aber er ist zuversichtlich, was die möglichen Aussichten betrifft. Ich denke, dass es vor dem Laden längere Schlangen geben wird als für das nächste iPhone, sagt er.

Wenn du es machst, werden sie es essen?

So wie es aussieht, ist im Labor gezüchtetes Fleisch nicht ganz so tugendhaft, wie Sie vielleicht denken. Während seine Treibhausgasemissionen unter denen des größten Bösewichts, Rindfleisch, liegen, ist es aufgrund der derzeit für seine Herstellung erforderlichen Energie umweltschädlicher als Hühnchen oder die pflanzlichen Alternativen. Ein Weißbuch des Weltwirtschaftsforums über die Auswirkungen alternativer Fleischsorten ergab, dass im Labor gezüchtetes Fleisch, so wie es jetzt hergestellt wird, nur etwa 7 % weniger Treibhausgasemissionen verursacht als Rindfleisch. Andere Ersatzstoffe wie Tofu oder Pflanzen führten zu Einsparungen von bis zu 25 %. Wir werden sehen müssen, ob Unternehmen wirklich in der Lage sein werden, emissionsarme Produkte zu vernünftigen Kosten anzubieten, sagt Marco Springmann von Oxford, einer der Co-Autoren des Papiers.

Es ist auch unklar, wie viel besser für Sie im Labor gezüchtetes Fleisch wäre als das echte Fleisch. Ein Grund, warum Fleisch mit einem erhöhten Krebsrisiko in Verbindung gebracht wurde, ist, dass es Häm enthält, das auch in kultiviertem Fleisch vorhanden sein könnte.

Und werden die Leute es überhaupt essen wollen? Datar glaubt es. Die wenig Forschung, die es zu diesem Thema gibt, bestätigt dies. Eine 2017 in der Zeitschrift PLoS One veröffentlichte Studie ergab, dass die meisten Verbraucher in den USA bereit wären, im Labor gezüchtetes Fleisch zu probieren, und etwa ein Drittel war wahrscheinlich oder definitiv bereit, es regelmäßig zu essen.

Zu erwarten, dass die ganze Welt vegan wird, ist unrealistisch. Aber ein Bericht in Nature vom Oktober 2018 schlug vor, dass wir die Treibhausgasemissionen halbieren könnten, wenn alle zu einem flexitarischen Lebensstil übergehen (meistens vegetarisch essen, aber mit ein wenig Geflügel und Fisch und nicht mehr als einer Portion rotem Fleisch pro Woche). Lebensmittelproduktion und reduzieren auch andere schädliche Auswirkungen der Fleischindustrie, wie den übermäßigen Einsatz von Düngemitteln und die Verschwendung von Frischwasser und Land. (Laut einer Studie in The Lancet vom Oktober könnte es auch die vorzeitige Sterblichkeit um etwa 20 % senken, dank weniger Todesfällen durch Krankheiten wie koronare Herzkrankheit, Schlaganfall und Krebs.)

unmögliche Lebensmittel

Einige der größten Akteure in der traditionellen Fleischindustrie erkennen dies und benennen sich auf subtile Weise als Proteinproduzenten und nicht als Fleischunternehmen. Wie große Tabakfirmen, die Vape-Startups kaufen, kaufen auch die Fleischgiganten Anteile an dieser neuen Branche. Im Jahr 2016 hat Tyson Foods, der zweitgrößte Fleischverarbeiter der Welt, einen Risikokapitalfonds aufgelegt, um Produzenten von alternativem Fleisch zu unterstützen. Es ist auch ein Investor in Beyond Meat. Im Jahr 2017 investierte der drittgrößte, Cargill, in Memphis Meats, ein Start-up für kultiviertes Fleisch, und Tyson folgte 2018. Viele andere große Lebensmittelhersteller tun dasselbe; Im Dezember 2018 kaufte Unilever beispielsweise eine niederländische Firma namens Vegetarian Butcher, die eine Vielzahl von Nicht-Fleisch-Produkten herstellt, einschließlich pflanzlicher Fleischersatzprodukte.

Ein Fleischunternehmen tut nicht das, was es tut, weil es die Umwelt schädigen will und keine Tiere mag, sagt Just-CEO Tetrick. Sie tun es, weil sie denken, dass es der effizienteste Weg ist. Aber wenn Sie ihnen eine andere, effizientere Möglichkeit zum Wachstum des Unternehmens geben, werden sie es tun.

Zumindest einige in der Fleischindustrie stimmen dem zu. In einem Profil für Bloomberg im vergangenen Jahr machte Tom Hayes, der damalige CEO von Tyson, deutlich, wo er die letztendliche Zukunft des Unternehmens sieht. Wenn wir das Fleisch ohne das Tier anbauen können, sagte er, warum sollten wir das nicht tun?

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