Neue 3D-Druckfarbe könnte kultiviertes Fleisch kostengünstiger machen

Kultiviertes Fleisch (auch bekannt als zellbasiertes oder im Labor gezüchtetes Fleisch) ist eine vielversprechende, umweltfreundlichere Alternative zu Fleisch aus traditioneller Tierhaltung. Die Produktionskosten sind jedoch immer noch hoch und müssen gesenkt werden, bevor es allgemein verfügbar werden kann.

Jetzt haben Forscher aus Singapur und China einen Weg gefunden, Lebensmittelabfälle für die Kultivierung von Fleisch zu verwenden, die Produktionskosten zu senken und dazu beizutragen, kultiviertes Fleisch zu einer praktikablen Option für die Ernährung der Weltbevölkerung zu machen.

Skalierung der Produktion

Zur Herstellung von Kulturfleisch werden tierische Muskelstammzellen auf einem Gerüst gezüchtet, das die Umgebung für die Zellen verbessert, indem es den Transport von Nährstoffen ermöglicht und die Erzeugung von Textur und Struktur ermöglicht. Ohne sie ähnelt das Fleisch eher klumpigem Kartoffelpüree.

Einzigartige Gerüste können mit einer neuen 3D-Drucktechnologie, dem elektrohydrodynamischen (EHD) Druck, erstellt werden. Da die Gerüste Teil des Fleischprodukts werden, müssen sie essbar sein, werden also im Allgemeinen aus tierischen Produkten wie Gelatine und Kollagen oder synthetischen Materialien hergestellt, sind aber teuer in der Herstellung. Die Suche nach kostengünstigen essbaren Druckfarben ist eine der größten Herausforderungen bei der Herstellung von Kulturfleisch.

In einer kürzlich veröffentlichten Studie in Fortgeschrittene Werkstoffehaben Forscher essbare Tinte auf Pflanzenbasis entwickelt, die aus Lebensmittelabfällen wie Getreideschalen gewonnen wird. Die neue Tinte kann vollständig in das Fleischprodukt absorbiert werden und ist kostengünstig in der Herstellung, sodass sie die Kosten der groß angelegten Produktion von kultiviertem Fleisch erheblich senken könnte.

Professor Jie Sun von der Xi’an Jiaotong-Liverpool University, China, und Autor der Studie, sagt: „Wir haben unsere pflanzenbasierte Tinte für die 3D-Drucktechnologie optimiert, sodass wir Gerüste drucken und darauf Muskelstammzellen platzieren können Die Zellen können dann mit der Struktur des Gerüsts wachsen und wir verwenden Rüben, um das gewachsene Fleisch zu färben, um ihm das Aussehen von herkömmlichem Fleisch zu verleihen.“

Professor Sun und Forscher des National University of Singapore Suzhou Research Institute, China, und der National University of Singapore, Singapur, mischten aus Gerste oder Roggen extrahierte Getreideproteine ​​mit Maisprotein – Zein –, um erstmals Tinten auf reiner Getreideproteinbasis herzustellen Zeit.

„Dies ist eine neuartige und bahnbrechende Idee zur Massenproduktion von kultiviertem Fleisch. Die Verwendung von Nährstoffen aus Lebensmittelabfällen zum Drucken von Gerüsten nutzt und erhöht nicht nur den Wert der Lebensmittelabfälle, sondern verringert auch den Druck auf die Umwelt durch die Tierhaltung“, sagt Professor Sun.

Suche nach neuer Tinte

Professor Sun erklärt, warum sich die Anforderungen an die Herstellung von Gerüsten für die Kultivierung von Fleisch von denen unterscheiden, die für die Züchtung anderer Zelltypen verwendet werden.

„Bei der Kultivierung von Krebszellen für die Arzneimittelforschung möchten wir, dass sie sich zu Clustern ansammeln, um nachzuahmen, wie sie im menschlichen Körper wachsen. Daher haben wir hohe Anforderungen an die Festigkeit des Gerüsts, das stark genug sein muss, um die Zellcluster zu tragen .

„Bei der Fleischzucht möchten wir jedoch, dass das Fleisch gleichmäßig wächst, damit es eine bessere Textur zum Essen hat“, fährt sie fort. „Deshalb brauchen wir kein Gerüst mit hoher Zugfestigkeit, sondern es soll es essbar sein und von Muskelzellen aufgenommen werden.

„Dies sind einige der größten Herausforderungen bei der Suche nach einer essbaren Tinte, die für den EHD-Druck der Gerüste geeignet ist. Wir haben verschiedene Materialien getestet und uns schließlich entschieden, Pflanzenprotein zur Herstellung von Gerüsten zu verwenden“, sagt Professor Sun.

Professor Sun hofft, dass in Zukunft auch Pflanzenextrakte verwendet werden, um die nährstoffreiche Substanz herzustellen, in der die Fleischzellen wachsen.

„Derzeit ist einer der Hauptgründe für die hohen Kosten von kultiviertem Fleisch der Nährboden für Muskelzellen, der noch aus tierischen Proteinen besteht. Wenn in Zukunft geeignete Pflanzenextrakte zur Nährstoffversorgung gefunden werden, wird sich das weiter reduzieren Kosten für kultiviertes Fleisch, wodurch es erschwinglicher wird“, schließt Professor Sun.