Lebensmittelwissenschaftler der National University of Singapore (NUS) haben eine einfache und skalierbare Methode zur Kultivierung von Schweinefettgewebe mithilfe von Proteingerüsten aus Secalin, einem aus Roggen gewonnenen Protein, entwickelt.
Die Zelllandwirtschaft bietet eine nachhaltige Alternative zur konventionellen Fleischproduktion, steht jedoch vor erheblichen technologischen Herausforderungen. Ein wesentlicher technischer Engpass bei der groß angelegten Kommerzialisierung von Kulturfleisch ist der Mangel an essbaren und funktionellen Gerüsten, die den Anforderungen an Skalierbarkeit, Kosten und Sicherheit genügen.
Ein Forschungsteam unter der Leitung von Professor Huang Dejian von der NUS-Abteilung für Lebensmittelwissenschaft und -technologie entdeckte, dass Roggen-Secalin, ein häufig vorkommendes Pflanzenprotein, für essbare Gerüstmaterialien geeignet ist. Sie erfanden eine Schablonen-Auslaugungsmethode zur Herstellung von Gerüsten aus Secalin. Dieser Prozess ist vollständig lebensmittelecht, kostengünstig und nachhaltig und erzeugt Secalin-Gerüste mit hoher Porosität und idealer mechanischer Steifigkeit für das Wachstum von Schweinefettzellen.
Die Forschungsergebnisse waren veröffentlicht im Zeitschrift für Agrar- und Lebensmittelchemie.
Diese zum Patent angemeldete Technologie überwindet die Engpässe bei der Gerüstherstellung in Bezug auf Kosten, Funktionalität und Skalierbarkeit. Die Entdeckung stellt eine neue Richtung für den Sektor der zellulären Landwirtschaft dar.
In dieser Arbeit wurden gewöhnliche Würfelzucker als hochpermeable Matrizen zur Herstellung schwammartiger Secalin-Gerüste verwendet. Diese Proteingerüste zeichneten sich durch eine hohe Porosität von etwa 90 %, eine hohe Wasserstabilität und optimale mechanische Eigenschaften (unter 3 kPa) für die Fettgewebekultivierung aus.
Fettgewebe ist ein wesentlicher Bestandteil von Fleisch und trägt zum fleischspezifischen saftigen Geschmack, zur Textur und zu den Nährwerten bei. Nach 12-tägiger Kultivierung von Schweinefettzellen ähnelte das resultierende Schweinefettgewebe in Aussehen, Textur, Geschmack und Fettsäureprofil stark dem herkömmlichen subkutanen Schweinefettgewebe.
Durch die kundenspezifische Anpassung größerer Zuckerwürfel kann die Herstellung von Secalin-Gerüsten im großen Maßstab erreicht werden. Darüber hinaus erforscht das Forschungsteam ein Differenzierungsmedium, das effiziente Zutaten in Lebensmittelqualität enthält, um die Fettsäurezusammensetzung zu kontrollieren und den Nährwert von kultiviertem Schweinefett zu erhöhen.
Prof. Huang sagte: „Getreideprolamine sind vielversprechende natürliche Quellen für die Gerüstentwicklung, und sie können aus Treberkörnern wie lokal erzeugten Gerstenkörnern zurückgewonnen werden. Unsere einfache und umweltfreundliche Methode, bei der Zuckerwürfel als Vorlagen verwendet werden, sollte die maßstabsgetreue Produktion essbarer Gerüste erleichtern.“ für kultiviertes Fleisch und trägt gleichzeitig zur lokalen nachhaltigen Kreislaufwirtschaft bei.“
Weitere Informationen:
Lingshan Su et al, 3D-poröse essbare Gerüste aus Rye Secalin für die zellbasierte Kultivierung von Schweinefettgewebe, Zeitschrift für Agrar- und Lebensmittelchemie (2024). DOI: 10.1021/acs.jafc.3c09713