Kultiviertes Fleisch, eine neue Art der Ernährung, die die Zukunft prägt

Welche Geschmacksrichtungen kommen Ihnen in den Sinn, wenn Sie „Kulturfleisch“ hören? In naher Zukunft können Sie es probieren und Ihre Antwort überprüfen.

Bis 2030 wird voraussichtlich ein Mangel an Fleisch und anderen Proteinen zur Aufrechterhaltung des weltweiten Bevölkerungswachstums bestehen. Auch die großen Mengen an Treibhausgasen, die bei der Tierproduktion freigesetzt werden, stellen ein Problem dar. Als Lösung für diese Ernährungs- und Umweltprobleme rückt kultiviertes Fleisch daher in den Fokus des Interesses.

Kultiviertes Fleisch (bereitgestellt von der Universität Osaka)

 

Kultivierung von Fleischzellen

Kultiviertes Fleisch ist eine Art Fleischalternative, die durch die Kultivierung von Zellen tierischen Ursprungs hergestellt wird. Es unterscheidet sich von anderen Fleischersatzprodukten, wie beispielsweise solchen auf Basis verarbeiteter Sojabohnen oder Insekten, durch das Herstellungsverfahren, da es durch Zellkultivierung entsteht.

Kultiviertes Fleisch, das weder landwirtschaftliche Betriebe noch Tierfutter benötigt, reduziert die bei der Produktion entstehenden Treibhausgase und schont somit die Umwelt im Vergleich zur Tierhaltung. Es wird in einem Reinraumlabor hergestellt, wodurch das Risiko von Lebensmittelvergiftungen und Infektionen minimiert wird. Es bietet Vorteile in vielerlei Hinsicht, unter anderem für die globale Umwelt und die Lebensmittelsicherheit.

Vom Hackfleisch zum japanischen Wagyu-Rindersteak

Derzeit wird weltweit intensiv an der Herstellung von kultiviertem Fleisch geforscht und entwickelt. Allerdings bestehen erhebliche technische Herausforderungen, und das meiste kultivierte Fleisch wird als Hackfleisch verkauft. In diesem Zusammenhang rückt die von Professor Michiya Matsusaki von der Abteilung für Angewandte Chemie der Graduiertenschule für Ingenieurwissenschaften der Universität Osaka entwickelte 3D-Biodrucktechnologie in den Fokus des internationalen Interesses. Sie gilt als vielversprechende Technik zur Herstellung von kultiviertem Fleisch, das echtem Fleisch deutlich ähnlicher ist.

Bei diesem Verfahren werden Zellen aus Muskeln, Fettgewebe und Blutgefäßen von Tieren gewonnen und kultiviert. Jedes Gewebe wird gebündelt und fügt sich in der gleichen Anordnung wie in natürlichem Fleisch zusammen. Fleischsorten lassen sich mit beliebigen Mischungen aus magerem Fleisch und Fett herstellen – etwas, das bisher schwierig war. Es ist sogar möglich, das Marmorierungsmuster „Shimofuri“ nachzubilden, das durch die Einbettung von Fett in mageres Fleisch entsteht.

Seit 2021 arbeitet Shimadzu gemeinsam mit der Graduiertenschule für Ingenieurwissenschaften der Universität Osaka (im Folgenden: Universität Osaka) an der Entwicklung des weltweit ersten Instruments zur automatisierten Bündelung von Muskel-, Fett- und Blutgefäßgewebe mittels 3D-Biodrucktechnologie zu einem Steak. Im März 2023 gründeten die Universität Osaka, Itoham Yonekyu Holdings, Inc., Toppan Inc. und SIGMAXYZ Holdings Inc. das Konsortium für Zukunftsinnovationen im Bereich kultiviertes Fleisch. Ziel ist die branchenübergreifende Zusammenarbeit, um schmackhaftes und sicheres kultiviertes Fleisch einem breiteren Publikum zugänglich zu machen.

Skizze des Instruments im Entwicklungsstadium (von Shimadzu)

In diesem Konsortium stellt Shimadzu Technologien zur Verfügung, die die Effizienz der Zellkultivierung automatisieren und steigern. Dazu gehören spezielle Kulturmedien für kultiviertes Fleisch und Lösungen zur Bewertung von Kulturmedien. Beispielsweise wird die Überprüfung des Nährstoffgehalts im Kulturmedium und dessen Verstoffwechselung durch die Zellen in der Forschung zu effizienteren Kultivierungsmethoden eingesetzt.

Da es sich bei kultiviertem Fleisch um ein neues Lebensmittelprodukt handelt, bestehen weiterhin einige Herausforderungen. Die regulatorischen Rahmenbedingungen für den Produktionsprozess und die Kennzeichnung der Inhaltsstoffe werden noch diskutiert, und es müssen Transportsysteme für die Auslieferung an die Geschäfte etabliert werden. Um kultiviertes Fleisch auf den Teller zu bringen, ist die Zusammenarbeit zwischen Universitäten, Forschungseinrichtungen, Herstellern und Vertriebsunternehmen unerlässlich.

Das weltweit erste automatisierte Gerät zur Herstellung von kultiviertem Fleisch

Automatisiertes Gerät zur Herstellung von kultiviertem Fleisch (Prototyp)

Hier sehen wir uns den Prototyp an, den Shimadzu entwickelt. Dies ist das weltweit erste Gerät zur automatischen Herstellung von kultiviertem Fleisch!

Dieses Gerät kann die Herstellung der Zellfaserschichten automatisieren. Es kann den bisher manuellen Prozess deutlich beschleunigen und die Produktionsgeschwindigkeit von kultiviertem Fleisch drastisch erhöhen.

Das Konsortium für Zukunftsinnovationen durch kultiviertes Fleisch plant eine Ausstellung zum Thema kultiviertes Fleisch im Nest for Reborn Osaka Health Care Pavilion auf der Expo 2025 in Osaka, Kansai, Japan. Auch eine Verkostung von kultiviertem Fleisch ist in Planung.

Vom Anbau bis zur Geschmacksbewertung

Während die Forschung zur Massenproduktion von kultiviertem Fleisch weitergeht, verfolgt Shimadzu das Ziel, schmackhaftes kultiviertes Fleisch herzustellen, das dem Geschmack von Wagyu-Rindfleisch so nahe wie möglich kommt. Shimadzu bietet auch Lösungen für die Verbesserung des Geschmacks dieser Lebensmittel an.

 

Ablauf der automatisierten Produktion von kultiviertem Fleisch und die von Shimadzu angebotenen Lösungen

Shimadzu bietet beispielsweise kleine Tischgeräte zur Quantifizierung der Lebensmitteltextur an, darunter die Zartheit und Kaubarkeit von kultiviertem Fleisch; Flüssigkeitschromatographen (LC) und Flüssigkeitschromatographie-Massenspektrometer (LC-MS) zur Messung von Art und Menge an Aminosäuren, Vitaminen und anderen geschmacksrelevanten Inhaltsstoffen; sowie Gaschromatographie-Massenspektrometer (GC-MS) zur Messung von Art und Menge der für Aroma und Geschmack verantwortlichen Inhaltsstoffe. Der Geschmack von kultiviertem Fleisch wird mit verschiedenen Methoden bewertet.

Mit fortschreitender Technologie wird es in Zukunft möglich sein, die Inhaltsstoffe des produzierten Fleisches an individuelle Vorlieben und Gesundheitsbedürfnisse anzupassen. Wir stehen wahrscheinlich am Beginn einer Ära, in der das Verhältnis von Fett und Magerfleisch im köstlichen Wagyu-Rindfleisch individuell auf unsere Wünsche abgestimmt werden kann.