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Technologie und Prozesse für kultiviertes Fleisch
Peer-Review-Verfahren / Manuskript (Übersicht) eingereicht: 04.09.2024; Überarbeitung angenommen: 09.01.2025
Grundlagen, Herausforderungen und Perspektiven
Marie-Luise Schlieker*, Laurenz Köhne*, Katharina Julia Brenner, Carina Theresa Linnemann, Marius Henkel
Einleitung
In der Europäischen Union verursacht die industrielle Viehzucht etwa 85 % der gesamten landwirtschaftlichen CO2-Emissionen [1]. Im Gegensatz zur konventionellen Landwirtschaft benötigt kultiviertes Fleisch deutlich weniger landwirtschaftliche Nutzfläche, was angesichts begrenzter Ressourcen besonders wichtig ist [2]. Zudem wird der grundlegende Zielkonflikt zwischen Ernährungssicherung, Erhalt der Umwelt und Gesundheit, das sogenannte Diet-Environment-Health-Trilemma, adressiert: kultiviertes Fleisch hat das Potenzial, alle drei Aspekte dieses Trilemmas gleichzeitig positiv zu beeinflussen [2, 3].
Der Begriff bezeichnet in der Regel strukturiertes Gewebe, das mittels moderner Methoden der Zellkultivierung aus tierischen Zellen hergestellt werden kann. Es wird im Allgemeinen der Ansatz verfolgt, die ethischen und ökologischen Probleme der traditionellen Viehzucht zu umgehen, ohne dass Verbraucher*innen auf den Konsum von tierischen Proteinen und Fetten verzichten müssen [4]. Diese neuartige Methode bietet daher das Potenzial, die Lebensmittelindustrie grundlegend zu verändern und nachhaltigere sowie ethisch vertretbarere Alternativen zum herkömmlichen Fleischkonsum bereitzustellen. Kultiviertes Fleisch könnte somit nicht nur die Umweltauswirkungen der Viehzucht erheblich reduzieren und das Diet-Environment-Health-Trilemma adressieren, sondern auch eine Lösung für das globale Problem des Tierleids bieten. Darüber hinaus kann eine konstante und sichere Fleischproduktion gewährleistet werden, indem tierische Muskel- und Fettzellen in kontrollierten Umgebungen gezüchtet werden. Es ist zudem Gegenstand aktueller Forschungsarbeiten, ob die Herstellung weniger Ressourcen erfordert und gleichzeitig den CO2-Ausstoß im Vergleich zur konventionellen Tierhaltung minimieren kann.
Abstract
Kultiviertes Fleisch wird, ebenso wie pflanzliche und insektenbasierte Ersatzprodukte sowie Proteine und Biomasse aus Fermentationsprozessen, als eine potenziell nachhaltige Alternative zur konventionellen Fleischerzeugung betrachtet. In diesem Review wird ein Überblick über das Konzept der Produktion von kultiviertem Fleisch gegeben und erläutert, welche Bemühungen aktuell in Forschung und Entwicklung unternommen werden, um dieses als nachhaltiges und gesundes Lebensmittel zu etablieren. Der Schwerpunkt liegt auf den aktuellen (bio-)technologischen Herausforderungen, insbesondere bei der Herstellung. Um ein strukturiertes Produkt zu erzeugen, das tierischem Gewebe ähnelt, ist das Wachstum der Zellen auf geeigneten essbaren und biokompatiblen Gerüstmatrizes eine Voraussetzung. Zusätzlich zu diesem Ansatz existieren stützfreie Verfahren wie das 3D-Bioprinting. Unabhängig von der gewählten Methode ist jedoch eine Skalierung der Wachstums- und Differenzierungsprozesse entscheidend, um die Effizienz des gesamten Prozesses zu steigern. Dieser Artikel bietet eine Übersicht über den aktuellen Stand der Technik und leitet, unter Berücksichtigung von Aspekten der Nachhaltigkeit, Ansätze für zukünftige Forschungsvorhaben ab.
Der vollständige Artikel erscheint in der ERNÄHRUNGS UMSCHAU 6/2025 und ist bereits jetzt online als pdf verfügbar.