Forscher von Rutgers arbeiten mit Cultivated Meat Company zusammen, um nachhaltiges, umweltfreundliches und kostengünstiges Fleisch herzustellen

Zwei Forscher der Rutgers University schließen sich zusammen, um den Klimawandel und den weltweiten Hunger gleichzeitig zu bekämpfen. Yong Mao, außerordentlicher Forschungsprofessor und leitender Biologe im Labor für Biomaterialwissenschaft an Rutgers Schule der Künste und Wissenschaften und Joseph Freeman, Professor, Direktor des Musculoskeletal Regeneration Laboratory und Direktor des Graduiertenprogramms für Biomedizintechnik in Rutgers Hochschule für Technik, wird zusammenarbeiten mit Atelier Fleisch, ein Biotechnologieunternehmen, um im Labor gezüchtetes, strukturiertes Fleisch zu entwickeln und herzustellen. Mao und Freeman werden bei der Entwicklung der firmeneigenen Technologie von Atelier mitwirken. Entwickeln Sie ein Verfahren zur Herstellung von im Labor gezüchtetem/kultiviertem Fleisch. Kultiviertes oder kultiviertes Fleisch sind echte tierische Produkte, die in Laboren und/oder kommerziellen Produktionsanlagen hergestellt werden, um die Textur von echtem Fleisch zu haben. Laut der Institut für gutes Essen„Kultiviertes Fleisch wird deutlich weniger Land und Wasser verbrauchen, weniger Treibhausgase ausstoßen und die durch die Landwirtschaft verursachte Umweltverschmutzung und Eutrophierung reduzieren.“ Weder Mao noch Freeman hatten vor ihrer Zusammenarbeit mit Atelier an kultiviertem Fleisch gearbeitet. „Ich würde nicht sagen, dass wir unbedingt von uns aus in dieses Gebiet einsteigen wollten, aber ich habe Kollegen in der Branche, die immer wieder davon schwärmen, wie interessant es ist“, sagte Freeman. „Ich kannte kultiviertes Fleisch“, stimmte Mao zu, „aber diese Art von Forschung ist sehr kostspielig und ressourcenintensiv. Es ist jedoch ein wirklich spannendes Projekt, und wir könnten potenziell viel lernen und viele Probleme lösen.“ Beide Forscher freuten sich darauf, ihre jeweiligen Talente und Forschungsergebnisse in das Projekt einzubringen. Mao arbeitet an der Kombination der extrazellulären Matrix – einem Netzwerk aus Makromolekülen und Mineralien wie Kollagen, Enzymen, Glykoproteinen und Hydroxylapatit, das die umgebenden Zellen stützt – mit synthetischen Materialien. „Meine Forschung umfasst alle Arten von Zellen, zum Beispiel primäre Zellen von Mensch und Tier sowie Stammzellen“, sagte Mao. „Wir betreiben intensive Forschung mit Zellen als Plattform. Mein Schwerpunkt bei diesem Projekt zur Herstellung von kultiviertem Fleisch liegt darin, die Zellen und das Trägermaterial sinnvoll zu kombinieren, um texturiertes Fleisch zu erzeugen.“ Freemans Forschung konzentriert sich derweil auf die Regeneration von Skelettmuskulatur; sie sucht nach Wegen, Gewebe zu regenerieren oder es nach einer Schädigung durch verschiedene therapeutische Methoden zu heilen. „Unser Teil dieses Projekts besteht hauptsächlich darin, die richtigen Kultivierungstechniken und die richtigen Materialien zu finden, auf denen wir die Zellen ansiedeln können, damit wir am Ende texturiertes Fleisch erhalten, das wie ein echtes Steak aussieht und sich auch so anfühlt.“ Rutgers Innovationsvorhaben, innerhalb des Forschungsbüros der Universität, spielte eine Schlüsselrolle bei der Gestaltung der multidisziplinären, kollaborativen Forschungsvereinbarung. „Innovation Ventures hat uns sehr unterstützt“, sagte Mao. „Sie haben den Verhandlungen für dieses Projekt wirklich Priorität eingeräumt, und dafür bin ich sehr dankbar.“ Freeman fügte hinzu: „Innovation Ventures hat es geschafft, eine Vereinbarung mit Bedingungen zu erzielen, die es jedem ermöglichen, von den benötigten Maßnahmen zu profitieren, sodass wir so schnell wie möglich damit beginnen konnten.“ Mao und Freeman sind sich bewusst, dass ihre Arbeit nicht nur der Umwelt zugutekommt und zur Armutsbekämpfung beiträgt, sondern auch ihre individuellen Forschungsziele beeinflussen kann. „Mit demselben Verfahren, mit dem ein dickes Stück texturiertes Fleisch hergestellt wird, kann man auch ein großes Stück Knochen oder einen Skelettmuskel herstellen, der später implantiert wird“, sagte Freeman. „Viele der Techniken, die wir bei der Fleischzüchtung im Labor entwickeln werden, werden uns auch bei der Züchtung anderer Gewebe oder Gerüste helfen, aus denen nach der Implantation schließlich Gewebe wachsen soll.“ Mao stimmte dem zu. „Einer meiner Schwerpunkte ist die zellbasierte Therapie.“ Die Herausforderungen bei dieser Art von Arbeit bestehen darin, eine gute Zellquelle zu entwickeln, die sich über einen langen Zeitraum kultivieren lässt, und die Kosten der Zellkultur zu senken. „Im Moment ist das sehr teuer“, sagte sie. „Bis dahin ist noch viel Forschung nötig, das ist also erst der Anfang.“ Die Entwicklung von texturiertem Fleisch wird ein vollständig kollaborativer Prozess sein, bei dem sowohl Mao als auch Freeman getrennt und gemeinsam arbeiten, ihre Erkenntnisse untereinander und mit Atelier austauschen und sogar einige ihrer Teammitglieder im Labor des jeweils anderen arbeiten sehen. Während Mao sich mit Zellen und der extrazellulären Matrix beschäftigt, wird sich Freeman darauf konzentrieren, welche Materialien am besten zum Transport der Zellen geeignet sind. Die beiden Forscher werden gemeinsam herausfinden, wie man die Zellen am besten zu Muskelgewebe zusammenwachsen lässt, aus dem schließlich Fleisch entstehen kann. Ihr Ziel für das Projekt besteht darin, „etwas in realer Größe und realer Dicke zu schaffen, das aus mehreren Geweben aus mehreren Zelltypen besteht, eine marmorierte Optik hat und sich im Mund so anfühlt wie ein echtes Steak. Zudem wollen sie eine Zellkulturtechnik entwickeln, mit der sich dieses Produkt wiederholt herstellen lässt“, so Freeman. „Wichtig ist, dass es nicht nur darum geht, die Zellen zusammenzusetzen; sie sollten die Muskelfasern nachahmen, die man in einem Steak sieht“, sagte Mao. „Unser Ziel ist es, marmoriertes Fleisch aus Rindermuskel- und Fettzellen mithilfe eines von Joseph entwickelten Herstellungsverfahrens zu produzieren.“ Die große Frage bei der Entwicklung von kultiviertem Fleisch lautet: Wie? Derzeit stellen mehrere Unternehmen „Burger“ und andere „Fleisch“-Alternativen aus Pflanzen her, aber ihr Verfahren ist völlig anders als das, was Freeman und Mao zu entwickeln versuchen. „Bei den Veggie-Burgern handelt es sich um eine Mischung oder ein Komplex aus verschiedenen Zutaten. Dabei werden bereits existierende Produkte für das Mundgefühl und verschiedene Gewürze für den Geschmack verwendet“, sagte Freeman. „Unser Verfahren ähnelt dem natürlichen Muskelwachstum – die Zellen wachsen zusammen und verschmelzen zu einem festen Stück Fleisch.“ „Wir wissen, dass die Rindfleischindustrie aufgrund von Umwelt- und Tierschutzbedenken sowie einiger ernährungsphysiologischer Bedenken Nachteile aufweist“, fügte Mao hinzu. „Eine neue Alternative zu entwickeln, die all diese Bedenken ausräumt und am Ende sogar ein besseres Ergebnis liefert, ist absolut notwendig.“ Die Fleischindustrie ist in den letzten über 20 Jahren beträchtlich gewachsen und erreichte laut [Quelle einfügen] im Jahr 2020 ein Volumen von 324 Millionen Tonnen.Statista. Es wird erwartet, dass es über 400,000 Mio. US$ zwischen 2021 und 2028. Es gibt jedoch Bedenken hinsichtlich der Auswirkungen der Branche auf die Umwelt, wie erklärt National Geographic:

• Die Landwirtschaft stößt mehr Treibhausgase aus als alle Fahrzeuge zusammen. Die Hauptursachen dafür sind „Methanemissionen aus der Rinderzucht und Reisfarmen, Lachgas aus Düngemitteln und Kohlendioxid aus der Abholzung des Regenwalds zum Anbau von Feldfrüchten oder zur Viehzucht“.
• Die Fleischproduktionsindustrie verbraucht nicht nur enorme Mengen Wasser; sie verschmutzt das Wasser auch mit Düngemitteln und Mist.
• Und schließlich: Sollte der Fleischkonsum weiter steigen, könnte die Weltbevölkerung im Jahr 2050 (10 Milliarden Menschen) so groß werden, dass sie nicht mehr in der Lage ist, sich selbst zu ernähren.

Ein potenzielles Problem sind die Fehlinformationen rund um im Labor hergestellte Produkte. Freeman und Mao betonen jedoch, dass ihr Produkt gesünder sein wird als die derzeit erhältlichen Alternativen. „Ein weiterer Vorteil von kultiviertem Fleisch gegenüber Rindfleisch ist das geringere Kontaminationsrisiko“, so Mao. Laut Nationale Gesellschaft für Humane BildungRinder aus Massentierhaltung ernähren sich hauptsächlich von Mais, leiden aber häufig unter Gesundheitsproblemen aufgrund von „Überbelegung, unhygienischen Bedingungen und minderwertigem Futter“. Die Überbelegung kann zu „bakteriellen Infektionen führen, weshalb injizierbare Antibiotika und Hormone eingesetzt werden, um die Kühe gesund zu halten und sie auf das Schlachtgewicht zu bringen“. „Man liest immer wieder von der Gefahr von BSE, die größtenteils auf die Haltungsbedingungen der Tiere zurückzuführen ist“, sagte Freeman. „Im Labor hingegen ist alles steril, alles wird desinfiziert und mit UV-Licht bestrahlt, gegebenenfalls werden Antibiotika eingesetzt, um optimale Wachstumsbedingungen zu gewährleisten. Alles, was im Labor hergestellt wird, ist wahrscheinlich das sauberste und sicherste Lebensmittel, das man jemals essen wird.“ Das Projekt befindet sich noch in der Anfangsphase, und die Idee von im Labor gezüchtetem Fleisch mag wie ein Hollywood-Film klingen, doch sowohl Mao als auch Freeman sind überzeugt, dass die Realisierung näher ist, als manche denken. „Manche mögen diese Idee für zu futuristisch halten und bezweifeln, dass wir unsere Ziele erreichen können, aber genau das ist es, was mich antreibt“, sagte Mao. „In meiner Lebenszeit haben wir uns von der Kommunikation über an die Wand angeschlossene Geräte hin zu Anrufen bei Verwandten auf der ganzen Welt über unsere Smartwatches entwickelt“, sagte Freeman. „Nur weil man es heute noch nicht sieht, heißt das nicht, dass es in 5–10 Jahren nicht in den Regalen steht. Wir glauben, dass im Labor gezüchtetes Fleisch nicht so weit entfernt ist, wie Sie denken.“ Lesen Sie den vollständigen Artikel. werden auf dieser Seite erläutert.