Zuchtfleisch steht vor drei Hürden: Kosten, Produktionsmaßstab und ein Geschmack, der herkömmlichem Fleisch noch nicht gleichkommt. Das Team des europäischen Projekts PROFUSE nahm sich das Wichtigste am Steak vor, das Muskelgewebe. Es entwickelte einen Zusatzstoff für schnellere Reifung von Muskelzellen und eine Rinderzelllinie ohne genetische Veränderung; erste Tests bei Herstellern senkten die Kosten pro Kilogramm — und am Ende kannst du prüfen, wie offen du für das Essen der Zukunft bist.
Die Fleischproduktion ist eine der Hauptquellen für Treibhausgasemissionen. Alternative Proteinquellen können deshalb ein wichtiges Instrument auf dem Weg der EU zur Klimaneutralität sein. Eine davon ist kultiviertes Fleisch, nach dem die Nachfrage steigt.
Auf der Angebotsseite sieht es schwieriger aus. Die Produktionskosten sind hoch, die Verfahren lassen sich nur schwer skalieren, und viele Produkte haben noch Schwierigkeiten damit, die Textur, den Geschmack und das Nährstoffprofil herkömmlicher Fleischerzeugnisse nachzubilden.
Diese Probleme kennt Guy Nevo Michrowski, Koordinator des Projekts PROFUSE, das vom Europäischen Innovationsrat (EIC) unterstützt wird, sehr gut. „Zuchtfleisch steht vor drei großen Herausforderungen: die Kostenparität mit Fleisch aus konventioneller Tierhaltung, die Skalierbarkeit sowie die Qualität und der Geschmack“, erklärt er.
Das Team wollte darauf mit einem Fokus auf das Muskelgewebe antworten. „Wir sind auf Technologien spezialisiert, die das Muskelwachstum ermöglichen. Steak ist Muskelfleisch, Hähnchenbrust ist Muskelfleisch“, sagt Michrowski. Das Projekt begann nicht bei null: Es baut auf Arbeit auf, die der Europäische Forschungsrat (ERC) im Rahmen des Projekts SuperFusion finanziert hat. Dort ging es um eine Methode, die Bildung von Muskelfasern für die industrielle Fleischproduktion auszulösen.
Im Rahmen von PROFUSE wurde an mehreren Bereichen zugleich gearbeitet:
Zu den wichtigsten Produkten gehört PROFUSE-S1. Der Zusatzstoff soll die Ausreifung junger Muskelzellen, der Myoblasten, zu Muskelfasern deutlich schneller und effizienter machen. Das ist entscheidend, denn die Muskelfasern verleihen dem Fleisch zu einem großen Teil seine Textur, Struktur und seinen Proteingehalt.
Das Team entwickelte auch eine zweite Generation, PROFUSE-S2. „Das Hauptziel bestand nicht nur darin, alles auf einer 2D-Oberfläche zu realisieren, sondern den Ablauf in einem 3D-System zu erproben, der die Produktion von kultiviertem Fleisch in einer Fabrik und das Aussehen eines Steaks auf dem Teller besser nachbildet“, sagt der Koordinator.
Die Wahl der Zellen war kein Zufall. PROFUSE setzte auf Myoblasten, also Vorläuferzellen, die sich zu Muskeln entwickeln, um die Textur und den Geschmack von Fleisch nachzubilden. Andere Ansätze nutzen Fibroblasten, also Vorläuferzellen des Bindegewebes, und manche Hersteller greifen zu embryonalen Stammzellen.
Außerdem entstand eine Rinderzelllinie, die ohne genetische Veränderung für die Produktion von kultiviertem Fleisch angepasst wurde. Das Ziel war es, den Herstellern eine zuverlässige Quelle für Rindermuskelzellen zu geben, die sich in großem Maßstab züchten lassen.
Ein wichtiger Schritt führte über das eigene Labor hinaus. Das Team arbeitete mit mehreren Herstellern von kultiviertem Fleisch zusammen, um den Zusatzstoff und die Rinderzelllinie in deren eigenen Produktionsverfahren zu erproben.
Die Zusammenarbeit mit dem Unternehmen SuperMeat zeigte eine Senkung der Produktionskosten. Der Zusatzstoff half dabei, Zeit zu sparen, die Reifung der Zellen zu funktionsfähigem Muskelgewebe zu beschleunigen und den Gesamtmuskelanteil deutlich zu steigern, was letztlich die Kosten pro Kilogramm senkte. Die Rinderzelllinie wurde zudem bei einem großen Abnehmer in den Niederlanden erprobt. Die erste Anpassung verlief erfolgreich und schuf die Grundlage für eine künftige Integration, sobald die Produktionszeitpläne aufeinander abgestimmt sind.
Außerdem passte das Team die Zelllinie PROFUSE-B8 für das Wachstum in einem Serummedium an und prüfte, wie gut die Zellen auf Strukturen zur Förderung des Gewebewachstums Muskeln bildeten.
Die Produkte wurden für den kommerziellen Einsatz vorbereitet. Es entstanden Produkt- und Lizenzmodelle, ein vollständiges regulatorisches Sicherheitsdossier sowie eine Skizze potenzieller Partner und Lieferanten. Hinzu kam der Beginn eines Machbarkeitsnachweises, der zeigen soll, wo die Technologie Zeit und Kosten sparen könnte.
Der Markt für kultiviertes Fleisch befindet sich noch in der Reifephase. Das Team schätzt sein Gesamtpotenzial bis 2050 auf 22 Milliarden Euro. Die Technologie könnte außerdem den ökologischen Fußabdruck der Nahrungsmittelerzeugung verringern, ein zentrales Ziel der EU-Strategie „Vom Hof auf den Tisch“.
Das Wissen über Muskelwachstum nützt auch außerhalb der Lebensmittelbranche. Das Team wendet es bei der Entdeckung von Arzneimitteln und Nahrungsergänzungsmitteln an, die dem Muskelabbau entgegenwirken sollen, der mit GLP-1-Medikamenten verbunden ist. Diese Arbeit könnte auch in die Entwicklung von kultiviertem Fleisch einfließen, denn die grundlegende Herausforderung bleibt dieselbe: ein effektiverer Muskelaufbau. „Alle unsere jetzigen Entdeckungen, die zum Schutz und zum Wachstum von Muskeln beitragen können, lassen sich auch auf kultiviertes Fleisch übertragen“, lautet das Fazit von Michrowski.
PROFUSE zeigt, dass der Weg zu günstigerem und besserem Zuchtfleisch über das Muskelgewebe führt. Zusatzstoffe, die die Reifung der Myoblasten beschleunigen, und eine genetisch nicht veränderte Rinderzelllinie haben erste Proben bei Herstellern bestanden. Die Erfahrungen des Teams können zudem bei der Forschung zum Muskelabbau nützlich sein.
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