Technologie und Prozesse für kultiviertes Fleisch

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Peer-Review-Verfahren / Manuskript (Übersicht) eingereicht: 04.09.2024; Überarbeitung angenommen: 09.01.2025

Grundlagen, Herausforderungen und Perspektiven

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. ...

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.

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Literatur zum Fachartikel

Peer reviewed / Manuscript (overview) submitted: 4 September 2024; revision accepted: 9 January 2025

Technology and processes for cultivated meat

Fundamentals, challenges, and perspectives

Abstract

Cultivated meat, along with plant-based and insect-based alternatives, as well as proteins and biomass derived from fermentation processes, is considered a potentially sustainable alternative to conventional meat production. This review provides an overview of the concept of cultivated meat production and explains what efforts are currently being made in research and development to establish it as a sustainable and healthy food. The focus is on the current (bio)technological challenges, especially in production. To produce a structured product that resembles animal tissue, the growth of cells on suitable edible and biocompatible scaffold matrices is a prerequisite. In addition to this approach, there are also non-scaffold based methods such as 3D-bioprinting. Regardless of the method chosen, however, scaling up the growth and differentiation processes is crucial to increase the efficiency of the entire process. This article provides an overview of the current state of the art and derives approaches for future research projects, taking sustainability aspects into account.

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https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/legalcode

Den vollständigen Artikel finden Sie auch in ERNÄHRUNGS UMSCHAU 6/2025 auf den Seiten M346 bis M352.