Pilzbasierte Fleischalternativen könnten helfen, die Wälder der Erde zu retten

Marktreife Fleischalternativen auf Pilzbasis ähneln Fleisch in Geschmack und Textur. Sie beinhalten reduzierte Landressourcen und Treibhausgasemissionen aus Landwirtschaft und Landnutzungsänderungen. Dies geht von der Annahme aus, dass eine wachsende Weltbevölkerung zunehmend Appetit auf fleischige Häppchen hat, und es ist das erste Mal, dass Forscher die Entwicklung dieser marktreifen Fleischersatzprodukte in die Zukunft projizieren und ihre potenziellen Auswirkungen auf die Umwelt bewerten.

„Das Ernährungssystem ist für ein Drittel der weltweiten Treibhausgasemissionen verantwortlich, wobei die Fleischproduktion von Wiederkäuern die größte Einzelquelle darstellt“, sagt Florian Humpenöder, Forscher am PIK und Erstautor der Studie. Das liegt daran, dass immer mehr kohlenstoffspeichernde Wälder für die Viehweide oder den Futteranbau gerodet werden, und wegen weiterer Treibhausgasemissionen aus der Tierhaltung. Ein Teil der Lösung könnte die bestehende Biotechnologie sein: nahrhafte proteinreiche Biomasse mit fleischähnlicher Textur, die aus Mikroben wie Pilzen durch Fermentation hergestellt wird und die Wissenschaftler „mikrobielles Protein“ nennen.

„Die zukünftige Substitution von Wiederkäuerfleisch durch mikrobielles Protein könnte den Treibhausgas-Fußabdruck des Ernährungssystems erheblich reduzieren“, sagt Humpenöder. „Die gute Nachricht ist, dass die Leute keine Angst haben müssen, dass sie in Zukunft nur noch Gemüse essen können. Sie können weiterhin Burger und dergleichen essen, nur dass diese Burger-Patties auf andere Weise hergestellt werden.“

Nachhaltige Burger: Rotes Hackfleisch durch mikrobielles Protein ersetzen

Das Forscherteam aus Deutschland und Schweden schloss mikrobielles Protein in ein Computersimulationsmodell ein, um die Umweltauswirkungen im Kontext des gesamten Ernährungs- und Landwirtschaftssystems zu erfassen, im Gegensatz zu früheren Studien auf der Ebene einzelner Produkte. Ihre zukunftsweisenden Szenarien laufen bis 2050 und berücksichtigen zukünftiges Bevölkerungswachstum, Nahrungsnachfrage, Ernährungsmuster sowie Dynamiken in Landnutzung und Landwirtschaft. Da der Fleischkonsum in Zukunft wahrscheinlich weiter steigen wird, könnten immer mehr Wälder und nicht forstliche natürliche Vegetation für Weiden und Ackerland zum Aussterben verurteilt sein.

„Wir haben festgestellt, dass, wenn wir bis 2050 20 % des Fleisches von Wiederkäuern pro Kopf ersetzen würden, die jährliche Entwaldung und die CO2-Emissionen aus Landnutzungsänderungen im Vergleich zu einem Business-as-usual-Szenario halbiert würden. Die reduzierten Rinderzahlen verringern nicht nur den Druck an Land, sondern auch die Methanemissionen aus dem Rinderpansen und die Lachgasemissionen aus der Futterdüngung oder der Güllewirtschaft reduzieren“, sagt Humpenöder. „Der Ersatz von rotem Hackfleisch durch mikrobielles Protein wäre also ein guter Anfang, um die schädlichen Auswirkungen der heutigen Rindfleischproduktion zu reduzieren.“

Mikrobielles Protein kann von der landwirtschaftlichen Produktion entkoppelt werden

„Es gibt grob drei Gruppen von Fleischanaloga“, erklärt Isabelle Weindl, Co-Autorin und ebenfalls Forscherin am PIK. „Es gibt pflanzliche Produkte wie Sojabohnen-Burger-Patties und tierische Zellen, die in einer Petrischale gezüchtet werden, auch bekannt als kultiviertes Fleisch, das bisher sehr teuer ist, aber in letzter Zeit viel öffentliche Aufmerksamkeit erregt hat Wir halten ihn für besonders interessant, weil er bereits heute in vielen Supermärkten, beispielsweise in Großbritannien oder in der Schweiz, erhältlich ist und vor allem von der landwirtschaftlichen Produktion weitgehend entkoppelt werden kann , benötigt mikrobielles Protein im Vergleich zu Wiederkäuerfleisch für die gleiche Proteinversorgung viel weniger landwirtschaftliche Fläche.“

Mikrobielles Protein wird in bestimmten Kulturen hergestellt, genau wie Bier oder Brot. Die Mikroben benötigen Zucker und eine konstante Temperatur und stellen ein proteinreiches Produkt dar, das wie rotes Fleisch schmecken, sich anfühlen und so nahrhaft sein kann. Basierend auf der jahrhundertealten Fermentationsmethode wurde es in den 1980er Jahren entwickelt. Die US Food and Drug Administration (FDA) hat 2002 grünes Licht für eine mikrobielle Protein-Fleischalternative (Mycoprotein) als sicher gegeben.

„Die Biotechnologie bietet eine vielversprechende Toolbox für eine Reihe landbezogener Herausforderungen, von der Erhaltung der Ökosysteme bis hin zur Verbesserung der Ernährungssicherheit“, sagt Co-Autor Alexander Popp, Leiter der Gruppe Landnutzungsmanagement am PIK. „Alternativen zu tierischen Proteinen, einschließlich Ersatzstoffen für Milchprodukte, können dem Tierschutz enorm zugute kommen, Wasser sparen und Druck von kohlenstoffreichen und artenreichen Ökosystemen abwenden.“ Mit der Verlagerung der Produktion von der Viehhaltung in die Gärtanks sind jedoch entscheidende Fragen verbunden – allen voran die Energieversorgung des Produktionsprozesses.

„Eine großflächige Transformation hin zu biotechnologischen Lebensmitteln erfordert eine großflächige Dekarbonisierung der Stromerzeugung, damit das Klimaschutzpotenzial voll erschlossen werden kann“, ergänzt Popp. „Doch wenn wir dies richtig machen, kann mikrobielles Protein Fleischliebhabern helfen, die Veränderung anzunehmen. Es kann wirklich einen Unterschied machen.“