Der Vortrag zu Cultured Meat (auf deutsch in-vitro-fleisch oder kultiviertes Fleisch) wurde am 9. März vom Mark J. Post im Rahmen der Nachhaltigkeitswoche an der Universität Fribourg gehalten. Mark Post ist Professor für vaskuläre Physiologie an der Universität von Maastricht. Während seinem Vortrag konnten wir lernen wie es zu diesem kultivierten Fleisch kommt, was es für die Herstellung benötigt und welche die Vorteile und Nachteile des Produktes und der Prozedur sind.

Fleischkultur und deren Auswirkung

Der Anteil an Fleischesser auf der Welt ist sehr hoch, er macht bis zu 80% der Weltbevölkerung aus (etwa 6. Mrd. Fleischesser und 2. Mrd. Vegetarier). Die Tendenz dafür ist steigend, da der Wohlstand in vielen Ländern zunimmt, in der sich Menschen vegetarische ernähren. Dies ist hauptsächlich in China und Indien der Fall. Nimmt der Wohlstand zu, können sich Menschen viel mehr Fleisch leisten und konsumieren auch viel mehr davon. Diese Menschen in ärmeren Ländern sind also nicht aus Wahl vegetarisch, sondern verzichten auf Fleisch aus rein ökonomischen Gründen. Hinzu kommen alle Menschen, die Fleisch konsumieren, weil sie es einfach gerne essen. Bei dieser Art von Fleischesser ist der Verzicht auf Fleisch besonders schwierig, weil sie sich oft als Fleischliebhaber bezeichnen und das Konsumieren davon für sie zum Alltag gehört. Ausserdem spielt das Essen von Fleisch in vielen Ländern auch eine wichtige kulturelle und historische Rolle. In solchen Ländern gehört das Fleischessen einfach zur Normalität. Marc Post erwähnte in seinem Vortrag, dass zusammengefasst 95% aller Menschen Fleisch mögen und auch konsumieren würden, hätten sie alle auch die Möglichkeit dies zu tun.

Ein grosses Problem der wachsenden Fleischnachfrage ist die damit einhergehende Zunahme der Fleischproduktion. Die Herstellung von Fleisch verbraucht viele kostbare Ressourcen und ist der ressourcen-intensivste Teil unserer Nahrungskette. Für 1 kg Fleisch werden 15’000 Liter Wasser verbraucht, 3 kg Getreide benötigt und bis zu 50m2 landwirtschaftliche Fläche genutzt. Da erwartet wird, dass der Anteil an Fleischkonsumenten durch den Anstieg der Weltbevölkerung und der Wohlstandverhältnisse zunimmt, wird das Problem der Ressourcennutzung in Zukunft auch zunehmen. Ein Beispiel dafür ist die Nutzung der landwirtschaftlichen Flächen. Es wird durch mehr Fleischproduktion weniger Nutzfläche für die wachsende Bevölkerung zur Verfügung stehen, da mehr Fläche für die Erzeugung von Futtermittel genutzt wird. Ausserdem wir die Nachfrage nach Mais, Soja und Weizen zunehmen, was wiederum die Preise dieser Grundnahrungsmittel steigen lässt. Menschen aus ärmeren Ländern, die auf solche Grundnahrungsmittel angewiesen sind, werden sich diese nicht mehr leisten können.

Ein weiteres Problem ist, dass die Produktion von Fleisch zum Klimawandel beiträgt. Die Fleischproduktion, die aus der Tierhaltung und der Nutzung von landwirtschaftlicher Fläche besteht, trägt relativ stark zum Klimawandel bei. Die Herstellung von Fleisch ist für den Grossteil der Treibhausgase verantwortlich, da vor allem Rinder viel Methan produzieren und ausstossen. Methan ist ausserdem weitaus klimaschädlicher als Kohlendioxid.

Von der Stammzelle zum Hamburger

Aufgrund der Probleme, die die Herstellung und der Konsum von Fleisch darstellen, hat Marc Post im zweiten Teil seines Vortrags eine mögliche Lösung dafür vorgestellt: die Herstellung von kultiviertem Fleisch. Schon vor einigen Jahrzenten arbeiteten Forscher an Organe, die ausserhalb eines Körpers überleben konnten und sogar weiterwuchsen. Durch diese Forschungsprojekte kam die Idee auf, diese Technik zu nutzten um neue Nahrungsquellen herzustellen. Auch Winston Churchill, Politiker und englischer Premierminister, hatte damals schon die Idee, Fleisch in vitro herzustellen. Doch damals, in den 1940 Jahren, war es nicht möglich seine Ideen umzusetzen, da die dafür benötigten Technologien noch nicht verfügbar waren.

Heute, knapp 60 Jahre später, ist die Herstellung von Fleisch in vitro möglich. Dafür werden Stammzellen von Muskelgeweben genutzt. Stammzellen sind Körperzellen, die die Kapazität haben sich in verschiedene Zelltypen oder Gewebe auszudifferenzieren. Diese Kapazität hängt von der Art der Stammzelle und ihrer Beeinflussung ab. Ausserdem werden Stammzellen durch ihr Differenzierungspotential unterschieden. Dies bedeutet, dass nicht alle Stammzellen sich zu allen Geweben oder Zelltypen entwickeln können. Es gibt die pluripotenten Stammzellen, auch embryonale Stammzellen genannt, welche die Kapazität besitzen sich in jedes menschliche Gewebe zu entwickeln. Diese Art von Stammzellen kommen nur im frühen Embryo vor. Multipotente oder auch adulte Stammzellen können nur noch Zellen eines einzelnen Organes hervorbringen. Adulte Stammzellen, die zu den postembryonalen Stammzellen gehören, sind im Organismus nach der Geburt vorhanden. Die Hauptaufgabe dieser adulten Stammzellen ist die Regeneration von Organen und Gewebe, wie zum Beispiel die Reparatur eines Knochens nach einem Bruch oder die Reparatur von einem Muskel durch die erneute Bildung von Muskelgewebe.

Muskelgewebe besteht aus einzelnen Muskelfaserzellen, welche die Grundeinheit der quergestreiften Muskulatur bilden. Mehrere Muskelfaserzellen bilden Muskelfaserbündel, diese ergeben zusammen dann den eigentlichen Muskel. Eine Muskelzelle kann bis zu 150 Zellkerne enthalten und 5-6 Stammzellen, um das Muskelgewebe zu regenerieren.

Das Forschungsteam von Marc Post nutzt die proliferative und regenerative Eigenschaft der adulten Stammzellen aus, um das kultivierte Fleisch herzustellen. Dafür benötigen sie zu Beginn adulte Stammzellen aus dem Muskelgewebe einer lebendigen Kuh. Sie entnehmen der Kuh eine Muskelprobe und isolieren daraus die Stammzellen. Die Stammzellen, die sie für ihre Forschung nutzen, sind Satelliten Zellen. Diese Art von Zellen sind Myoblasten, welche wiederum die Vorläuferzellen der Muskelfaserzellen sind.

Die isolierten Satellitenzellen aus der Muskelprobe lässt das Forschungsteam in einem Bioreaktor multiplizieren, bis davon grosse Mengen vorhanden sind. Damit sich die Zellen zu einem Gewebe organisieren und sich auch weiter multiplizieren werden sie auf ein Gel (Kultur Medium) übertragen, das die Zellen mit den notwendigen Nährstoffen versorgt. Auf dem Gel-Medium können die Zellen weiterwachsen und sich zu einem Gewebe entwickeln. Das Gel, das für die Zellen genutzt wird, kann aus Algin (Alginate) bestehen, welches von Braunalgen und von einigen Bakterien hergestellt wird. Ausserdem muss dem Gewebe RGP hinzugegeben werden, dies ist ein Peptid, das die Zellpolymere funktionalisiert.

Dem neu entstandenem Gewebe müssen die Forscher noch Farbe hinzufügen, damit es die gleiche Farbe wie Fleisch hat. Die Muskelfasern sind ursprünglich gelb, da sie zu wenig Myoglobin aufweisen. Myoglobin wie auch Hämoglobin dienen dem Sauerstofftransport. Das darin enthaltene Häm-Ion verleiht die charakteristische rote Farbe. Da aber die künstlich hergestellten Muskelzellen zu wenig Myoglobin aufweisen, sind sie eben gelb. Das Forschungsteam benutzt für die Färbung des Gewebes rote Beete Extrakte.

Nachteile und Vorteile des Cultured Meat

Fleisch in vitro herzustellen hat viele Vorteile, doch da sie mit der Forschung dazu erst am Anfang sind, gibt es auch noch einige Nachteile. Marc Post erklärte uns, dass die erste Herstellung des Cultured Meat-Hamburg weder sehr nachhaltig noch ökonomisch war. Er erwähnte, dass bei mehreren Schritten in der Herstellung vieles verbessert und angepasst werden muss, damit das in vitro Fleisch auch ein ökonomisches und nachhaltiges Produkt wird.

1. Herstellungsdauer

Bis ein Hamburger fertig ist braucht er bis zu 9 Wochen. Dies bedeutet, dass die Produktionszeit für einen einzelnen Hamburger zu lange ist. Wenn das Cultured Meat für die grosse Masse dienen sollte, muss die Produktionszeit massiv verringert werden, damit auch in kurzer Zeit viel in vitro Fleisch hergestellt werden kann.

2. Hamburgerkonsistenz

Ein fertiger in vitro Hamburger besteht aus 10’000 Muskelfasern. Der in vitro Hamburger sieht einem echten Hamburger sehr ähnlich, nur enthält der in vitro Hamburger gar kein Fettgewebe. Ohne Fettgewebe ist der Hamburger sehr trocken und unterscheidet sich im Geschmack deutlich von herkömmlichen Fleisch. Für die Forscher bedeutet das, dass sie einen Weg finden müssen um Fettzellen ins Muskelgewebe einzufügen.

3. Abfall bei der Produktion

Während der Herstellung des in vitro Fleisches wird viel Abfall produziert. Ein Beispiel dafür sind die Plastikbehälter und Petrischalen, in welche die Stammzellen zu Gewebe werden. Marc Post erwähnte das Zero Waste das Ziel seines Forschungsteams für die Herstellung des Cultured Meat sei. Dieses Ziel sei aber sehr schwierig zu erreichen, da die Laborbedingungen zurzeit es nicht anders ermöglichen. Auch würden für die Stammzellen Microcarrier genutzt, die es den Stammzellen ermöglichen in einer Suspension schwimmen zu können. Bei der Entfernung der Zellen von diesen Carrier würden viele Zellen verloren gehen, was wiederum zu wichtigen Verlusten und Abfall führt.

4. Herstellungskosten

Die Herstellungskosten für den ersten in vitro Hamburger beliefen sich auf 250’000 Euro. Heute sind die Kosten deutlich gesunken, doch trotzdem sind sie immer noch zu hoch um das in vitro Fleisch in grossen Mengen für eine breitflächige Konsumentengruppe zu produzieren. Die Kosten sind so hoch, da viele qualifizierte Arbeitskräfte, teure Labormaterialien und viel Zeit in der Produktion drinsteckt. Möchte man das kultivierte Fleisch also in grossen Mengen herstellen, müssen Wege gefunden werden um die Kosten zu senken. Marc Post erwähnte, dass ein Beispiel dafür das Recyceln von Seren wäre, welche als Nährmedium für die Stammzellen genutzt werden. So müsse man nicht immer neue von anderen Tieren stammenden Seren kaufen und könnte so ein nachhaltigeres und günstigeres Produkt herstellen.

5. Verbrauch durch Konsumenten

Das letzte Problem, das uns Mark Post vorstellte, ist das Problem mit der negativen Einstellung der Konsumenten. Menschen, die normalerweise Fleisch essen, sind nicht daran gewöhnt, dass dieses in vitro Fleisch künstlich hergestellt wird. Bis zum heutigen Zeitpunkt haben sie Fleisch gegessen, dass auf einer Weide in Form einer Kuh oder eines anderen Tieres wächst. Für viele Fleischesser verliert so das in vitro Fleisch seine Natürlichkeit, da es ausschliesslich im Labor gezüchtet wird.

Auch wenn Marc Post lange über die Nachteile und Probleme hinter der Produktion von in vitro Fleisch gesprochen hat, sollte man die Vorteile und die damit einhergehenden Zukunftsaussichten nicht vergessen. Cultured Meat benötigt weder Antibiotika noch die Massentierhaltung, da kleine Muskelproben aus einem Tier für genug Stammzellen ausreichend sind. Würden alle Hürden der Produktion überwunden werden und würde das in vitro Fleisch in Grossproduktion gelangen, könnte Fleisch in Zukunft viel billiger und ressourcenschonender sein.

Meine Position zum Thema

Als ich erfuhr, dass ich den Vortrag im Rahmen des Kurses Brennpunkte Nachhaltiger Entwicklung besuchen konnte, war ich sehr gespannt darauf mehr über das Thema zu lernen aber auch skeptisch gegenüber dem gesamten Konzept hinter dem kultivierten Fleisch. Das Verfassen dieses Berichtes gab mir aber erneut die Möglichkeit, mich tiefer mit dem Thema zu beschäftigen und auch die Vorteile darin zu sehen.

Vor fast drei Jahren wurde ich Vegetarierin, da ich das Leiden der Tiere, welche für die Fleischproduktion dienen, nicht mehr unterstützen wollte. Auch versuche ich so oft es geht vegan zu leben, da ich der Meinung bin, dass man so gut wie möglich auf tierische Produkte verzichten sollte, um den Tieren etwas Gutes zu tun. Ausserdem bin auch Biologiestudentin und äusserst interessiert an neuen Forschungsmethoden und Themen, die unser Alltag revolutionieren könnten. Also hatte ich als Forschungsinteressierte und gleichzeitig Vegetarierin sehr Schwierigkeiten mir eine Meinung über das kultivierte Fleisch zu bilden.

Marc Post erwähnte, dass die Entnahme der Muskelprobe aus dem Tier nur ein kleiner Eingriff sei und dass das Tier so nicht verletzt werde. Gleichzeitig müssen viel weniger Tiere gehalten werden für die Probenentnahmen, da die Stammzellen vermehrt werden können. Dies würde also bedeuten, dass das Tierleiden massiv verringert wird. Wie ich auch schon bei den Vorteilen erwähnte habe, wäre das kultivierte Fleisch viel gesünder und ressourcenschonender, würde die Forschung genug Fortschritte machen.

Was ich aber nicht so einfach vergessen kann, sind die ganzen Nachteile hinter der Produktion des kultivierten Fleisches. Ich kann verstehen, dass die Produktion von kultiviertem Fleisch viel billiger, nachhaltiger, ressourcenschonender und tiergerechter wäre. Doch niemand weiss genau wie lange es noch brauchen wird bis die Forschung genug Fortschritte macht. Ich frage mich wie viel mehr Geld in die Forschung reinfliessen wird, wie viele Ressourcen dafür verbraucht werden und wie viel mehr Aufwand die Forscher noch betreiben müssen um dieses kultivierte Fleisch herzustellen. Wäre es also nicht einfacher auf Fleisch zu verzichten und das Geld und die Zeit in dringendere Projekte zu investieren?

Meiner Meinung nach ist kultiviertes Fleisch eine gute Idee, doch die Zukunftsprognosen darüber noch zu ungewiss. Ich weiss, dass es unmöglich ist, dass eines Tages Menschen keine Tiere mehr essen. Und ich weiss auch, dass Marc Post genau deswegen auf die Idee gekommen ist, Fleisch zu kultivieren, damit in Zukunft mehr Ressourcen gespart werden können. Doch trotzdem finde ich, dass es besser wäre gar kein Fleisch zu essen oder nur noch wenige Male pro Jahr, statt viel Energie und Geld in Projekte zu stecken um Fleisch künstlich herzustellen. Der Ausweg aus den Problemen wie Tierleiden, Ressourcenknappheit und Klimawandel ist nicht eine neue Fleischalternative, sondern eher mehr Sensibilisierung gegenüber diesen  Problemen. Wir sollten lernen unsere Natur und alle Lebewesen gleichermassen zu respektieren und zu schützen, nur so können wir zusammen diese Probleme angehen und lösen.

Text von: Noemi Verdicchia / Bildquelle: David Parry/PA Wire auf New Harvest