Wissenschaft rückt Nachhaltigkeit in den Fokus
Von Kylie Wolfe.
Fleisch ist ein Grundnahrungsmittel bei der Ernährung weltweit. Egal, ob man Huhn, Rind, Meeresfrüchte oder überhaupt kein Fleisch bevorzugt, es ist in den meisten Gefriertruhen, Supermärkten und Lunchboxen zu finden. Die hohe Nachfrage sorgt jedoch dafür, dass die Folgen der Fleischproduktion für die Umwelt Anlass zur Besorgnis geben.
Deshalb sind Wissenschaftler auf der Suche, wie Fleisch auf nachhaltigere Weise auf den Esstisch gebracht werden kann, wobei manche sich Optionen auf Pflanzenbasis und andere sich kultiviertem Fleisch zuwenden. Letzteres ist eine aufstrebende Innovation, bei der ein echtes Fleischprodukt aus echten Tierzellen gezüchtet wird.
„Während Tiere in der Vergangenheit als bevorzugte Technologie zur Herstellung von Fleisch fungiert haben, ist dies in der modernen Welt zu einem Problem geworden und es wird nur noch zu einem größeren Problem werden“, sagte Claire Bomkamp, eine leitende Wissenschaftlerin am Good Food Institute, und bezog sich auf Themen, die vom Klimawandel bis zur Antibiotikaresistenz reichen. Das Ziel liegt darin, dass alternative Proteine zur Wiederherstellung der Balance beitragen. Anstatt die Art und Weise, wie wir essen und was wir essen, zu ändern, arbeiten Wissenschaftler an realisierbarem Ersatz.
Die Modernisierung der Fleischproduktion
Umweltbedenken in Bezug auf konventionelles Fleisch sind teilweise mit Treibhausgasemissionen verbunden. Die Viehzucht ist beispielsweise für fast 14,5 Prozent dieser Emissionen weltweit verantwortlich.1 Angesichts der steigenden Bevölkerungszahlen und des steigenden Bedarfs tauchen daher Bedenken hinsichtlich der Nachhaltigkeit auf.
Die Ressourcenverwendung ist ein weiteres Problem der traditionellen Fleischproduktion und Teil der Diskussion über den Klimawandel. Rinder brauchen große Mengen Land zum Durchstreifen sowie reichlich Nahrung und Wasser, um eine begrenzte Auswahl an Fleisch zu produzieren. Hühner benötigen auch erhebliche Mengen an Wasser, um ein einziges Ei zu produzieren – 53 Gallonen, also ca. 240 Liter, um genau zu sein. Eine Firma namens Eat JUST schafft Abhilfe und stellt Eier auf Pflanzenbasis her. Dabei werden 98 Prozent weniger Wasser und 86 Prozent weniger Land benötigt und gleichzeitig 93 Prozent weniger Kohlendioxid ausgestoßen.2
„Fleisch wird immer hier sein, also lautet die Frage, wie wir die gleichen Produkte, die die Leute lieben, ohne die externen Auswirkungen herstellen können, die herkömmlich produziertes Tierfleisch mit sich bringt“, sagte Bomkamp. Non-Profit-Unternehmen wie das Good Food Institute und Firmen wie Eat JUST arbeiten an der Antwort und bringen dabei die Wissenschaft mit an den Tisch.
Bomkamp erklärte, dass, wenn kultiviertes Fleisch unter Verwendung nachhaltiger Energiequellen wie Sonnen- und Windenergie hergestellt wird, seine Auswirkungen auf die Umwelt in Bezug auf Treibhausgasemissionen wahrscheinlich ähnlich denen von Tofu oder Hühnchen sind. Selbst wenn kultiviertes Fleisch mit herkömmlicher Energie produziert wird, wäre es wahrscheinlich umweltfreundlicher als Rindfleisch.3
„Fleisch wird immer hier sein, also lautet die Frage, wie wir die gleichen Produkte, die die Leute lieben, ohne die externen Auswirkungen herstellen können, die herkömmlich produziertes Tierfleisch mit sich bringt“
Die Entwicklung grüner Alternativen
Die Produktion von kultiviertem Fleisch beginnt mit einer Sammlung tierischer Zellen. Wissenschaftler verwenden diese Zellen zur Herstellung von Zelllinien, die einem nährstoffreichen Medium zugesetzt werden können, das Aminosäuren, Vitamine und andere Wachstumsfaktoren enthält. Diese Kombination wird schließlich in einen Bioreaktor gegeben, wo die Zellen unter den richtigen Bedingungen wachsen und sich vermehren, bis sie geerntet werden.4 Das resultierende essbare Muskel- und Fettgewebe kann zu Hamburgern, Würsten und anderen Fleischprodukten verarbeitet werden.
Diese Methode funktioniert wie Ableger bei Pflanzen, sagte Bomkamp, wobei ein Stück einer Pflanze genommen wird, um eine zweite heranzuzüchten. Obwohl sich diese Vermehrungstechnik von der Zellkultur unterscheidet, ist sie eine vereinfachte Darstellung dessen, was es bedeutet, Fleisch zu kultivieren. Auf zellulärer Ebene sind kultiviertes und konventionelles Fleisch identisch. Mit mehr Forschung können es Geschmack, Textur und hoffentlich die Verbraucherkosten auch sein.
Je nach Fleischart, die ein Unternehmen herstellt, dauert der gesamte Prozess von der Zellprobe bis zum fertigen Produkt zwischen zwei und acht Wochen. Es wird angenommen, dass es effizienter und umweltfreundlicher ist als die Landwirtschaft im traditionellen Sinne. Jedoch werden weitere Studien benötigt, um das Ausmaß zu bestimmen. Wissenschaftler glauben auch, dass kultiviertes Fleisch dazu beitragen könnte, Fälle von durch Lebensmittel verursachten Krankheiten zu verringern, da es unter sterilen Bedingungen aufgezogen wird, bei denen das Kontaminationsrisiko auf ein Minimum reduziert wird.
Im März 2019 stimmten die Food and Drug Administration (FDA) und das United States Department of Agriculture (USDA) zu, gewisse Schritte des Produktionsprozesses von kultiviertem Fleisch zu überwachen. Bei Vieh und Geflügel überwacht die FDA die Zellsammlung, das Wachstum und die Differenzierung, und das USDA überwacht die Ernte, Verarbeitung, Verpackung und Kennzeichnung. Bei anderen Fleischprodukten verwaltet die FDA jeden Schritt.5 Ihr gemeinsames Ziel ist die Umsetzung von Vorschriften zur Lebensmittelsicherheit und die Bereitstellung einer genauen Kennzeichnung für die Öffentlichkeit.
Im Dezember 2020 genehmigte die Singapore Food Agency ein zellkultiviertes Hühnerprodukt, das das weltweit erste zum Verkauf zugelassene kultivierte Fleisch wurde.6
Nachhaltigkeit und Erfolg messen
Bomkamp sagt, dass der kurzfristige Erfolg dieser Branche bedeutet, denjenigen, die Fleisch lieben, aber die Folgen für die Umwelt nicht lieben, Zugang zu einer Alternative zu verschaffen. Es bedeutet auch, dass ein Produkt mit dem gleichen Geschmack und der gleichen Textur wie traditionelles Fleisch hergestellt wird, jedoch mit einem kleineren ökologischen Fußabdruck. Während wir die Zukunft der Fleischproduktion betreten, wollen Wissenschaftler ein Gleichgewicht finden zwischen dem, was gut für den Mensch ist, und dem, was gut für den Planeten ist. Das kann jedoch etwas dauern.
„Kommen wir irgendwann an den Punkt, an dem wir in den Supermarkt gehen und solche Produkte kaufen? Das ist sicherlich die Hoffnung“, sagte Bomkamp. „Aber die Zeitabläufe von Anfang an vorherzusagen, ist ein bisschen, wie in eine Kristallkugel zu blicken.“
Abgesehen von der Festigung der Wissenschaft und der Skalierung der Produktion, um schmackhaftes, umweltfreundliches und kostengünstiges Fleisch zu erzeugen, kann die öffentliche Akzeptanz auch die Reichweite alternativer Proteine und die Zeit, die es dauert, bis sie zum Mainstream werden, behindern.
Laut einer in Frontiers veröffentlichten Studie gaben 29,8 Prozent der Befragten an, dass sie wahrscheinlich zellkultivertes Fleisch kaufen würden. Für die restlichen 70,2 Prozent der Teilnehmer war dies entweder eher unwahrscheinlich oder nur bedingt wahrscheinlich.7 Mehr Transparenz von Unternehmen und Behörden kann helfen, über kultiviertes Fleisch aufzuklären, aber letztendlich entscheiden die Verbraucher, ob alternative Proteine auf ihren Tellern willkommen oder unerwünscht sind.
Die Weichenstellung für die Zukunft des Fleisches
Es ist möglich, Ressourcen neu zuzuordnen und möglicherweise den Beitrag der Fleischindustrie zum Klimawandel einzudämmen, aber der Weg nach vorn muss festgelegt werden. Wissenschaftler, Gesetzgeber und Aufsichtsbehörden hoffen, einen Ansatz zu finden, der besser für die Umwelt ist und der öffentlichen Nachfrage entspricht, auch wenn dies bedeutet, die Art und Weise, wie wir unsere Proteine definieren, zu ändern.
„Was wäre, wenn wir nicht nur auf kultiviertes Fleisch umsteigen, sondern auch wirklich bewusst mit den frei werdenden Flächen umgehen, die nicht mehr für die Produktion von Lebensmitteln genutzt werden? Was wäre, wenn wir dieses Land für Aufforstung oder andere klimafreundliche Aktivitäten nutzen würden?“ sagte Bomkamp. „Wir sollten wirklich darüber nachdenken, wie wir die Vorteile solcher Arten von Synergien nutzen können.“
Es muss noch mehr geforscht werden, um die Bedeutung der Produktion von kultiviertem Fleisch für die Umwelt zu verstehen. Studien über Wasser-, Energie- und Landnutzung werden dazu beitragen, eine klarere Geschichte über alternative Proteine und ihre Rolle in der Zukunft der Lebensmittelindustrie zu erzählen.
Kylie Wolfe ist bei Thermo Fisher Scientific als Content-Copywriterin tätig.
Verweise
1. Gerber, P.J., Steinfeld, H., Henderson, B., Mottet, A., Opio, C., Dijkman, J., Falcucci, A. and Tempio, G. (2013). Tackling climate change through livestock. Food and Agriculture Organization of the United Nations. https://www.fao.org/3/i3437e/i3437e.pdf
2. No author listed. (2021). How do we make eggs from plants? Eat JUST. https://www.ju.st/learn
3. Odegard, I., Sinke, P. (2021). LCA of cultivated meat. Future projections for different scenarios. CE Delft. https://www.cedelft.eu/en/publications/2610/lca-of-cultivated-meat-futureprojections-for-different-scenarios
4. Bomkamp, C., Swartz, E. (2022). The science of cultivated meat. Good Food Institute. https://gfi.org/science/the-science-of-cultivated-meat/
5. No author listed. (2020). Food made with cultured animal cells. Food and Drug Administration. https://www.fda.gov/food/food-ingredients-packaging/food-made-cultured-animal-cells
6. Huling, R. (2020). World’s first approval of cultivated meat sales. Good Food Institute. https://gfi.org/blog/cultivated-meat-singapore/
7. Bryant, C., Szejda, K., Parekh, N., Deshpande, V., and Tse, B. (2019). A survey of consumerperceptions of plant-based and clean meat in the USA, India, and China. Frontiers. https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fsufs.2019.00011/full
