Können Lachse mithilfe von Zellen gezüchtet werden? Es gibt neue Möglichkeiten für die Ernährung der Zukunft!

Wenn die Menschen eines Tages auf dem verlassenen Mond leben würden, was würden sie essen? Zellkultivierte Fische könnten eine gute Wahl sein.

Kürzlich folgte ein Reporter der Medienrecherchereise „Die Zhejiang-Universität dient der hochwertigen Entwicklung Zhejiangs“ und betrat das Future Food Laboratory des Yangtze River Delta Smart Oasis Innovation Center der Zhejiang-Universität. In dem Behälter sah er ein Stück „Fischfleisch“, das nicht vom Lachs stammte. Dieses Stück Fleisch wird aus Stammzellen gezüchtet. Es ist orange und weiß gefärbt, elastisch und riecht fischig, fast genauso wie sein natürliches Gegenstück.

Zellkultivierter Lachs Quelle: Vom Interviewpartner bereitgestellt

Wie wird aus Stammzellen Fleisch? Chen Qihe, Professor an der Fakultät für Biosystemtechnik und Lebensmittelwissenschaften der Zhejiang-Universität, erklärte, dass die Verwendung von Zellen zur Fischzucht im Wesentlichen ein Prozess sei, bei dem in vitro durch tierische Stammzellen geeignete Ernährungs- und Umweltbedingungen für die Zellvermehrung und -differenzierung geschaffen würden. „Wir bezeichnen aus Stammzellen gezüchtetes Fischfleisch als ‚alternatives Protein‘. Theoretisch sind Nährstoffgehalt und Geschmack von zellkultiviertem Fischfleisch fast identisch mit denen des gleichen natürlichen Fisches.“

„Nicht alle Stammzellen können isoliert werden. Das Team untersuchte Hunderte von Stammzellen und verbrachte fast ein Jahr damit, die richtigen Stammzellen für die Kultur zu finden.“ Chen Qihe sagte Reportern, dass die Zellkultivierungsmethoden für verschiedene Fleischsorten ähnlich seien. Die Schwierigkeit bei der Kultivierung und Isolierung von Stammzellen besteht darin, eine geeignete Zelllinie zu finden und ein effizientes Kulturmedium für die Proliferation und Differenzierung zu konstruieren, was der Beziehung zwischen Samen und Erde entspricht.

Am Beispiel des Lachses müssen die Forscher Muskel- und Fettstammzellen des Lachses als „Samen“ für die Zellkultur von Fischfleisch untersuchen und isolieren und die Stammzellen dann in das vorbereitete Kulturmedium „Erde“ geben.

„Lachs hat sehr strenge Nährstoffanforderungen an das Kulturmedium und die Temperatur für die Zelldifferenzierung muss bei etwa 20 Grad Celsius gehalten werden.“ Chen Qihe stellte vor, dass sie einen für die Fischstammzellkultur geeigneten Reaktor entworfen hätten, der durch Kohlendioxid und Temperaturkontrolle einen geeigneten „Boden“ für die Zelldifferenzierung biete.

3D-gedruckter Lachs Quelle: Vom Interviewpartner bereitgestellt

Während die Muskelzellen wachsen und sich differenzieren, wird immer mehr „Fischfleisch“ produziert, das „Fischfleisch“ liegt zu diesem Zeitpunkt jedoch nur in Form von „Fleischpaste“ vor und kann nicht als echtes Fischfleisch bezeichnet werden. Wie „baut“ man die Fischfleischstruktur auf? Das Forschungsteam kombinierte Materialwissenschaft und 3D-Drucktechnologie, um ein digitales Strukturmodell aus rohen Fischblöcken zu erstellen. Muskelzellen wachsen regelmäßig entlang der 3D-gedruckten bionischen Struktur und bilden dreidimensionale kultivierte Muskelfaserbündel, die eine Struktur und Textur erzeugen, die natürlichem Fischfleisch ähnelt.

Es wird berichtet, dass die Herstellung von 3D-Druckmaterialien keine leichte Aufgabe ist. Das Forschungsteam erreichte bionisches Wachstum, indem es geeignete Materialien prüfte, die Formel anpasste, die Drucktemperatur senkte und essbare kolloidale Materialien fand, die Myoblasten fest „greifen“ können.

Hinter dem zellkultivierten Lachs steht ein globales Team, das sich mit der Erforschung und Forschung beschäftigt. Neben der Fakultät für Biosystemtechnik und Lebensmittelwissenschaft der Zhejiang-Universität gibt es auch Forscher der Fakultät für Biowissenschaften, der Fakultät für Maschinenbau, der Abteilung für Polymerwissenschaft und -technik usw. der Zhejiang-Universität. Das gesamte Team besteht aus fast 30 Personen, darunter 6 Professoren und 4 nationale Talente.

Forscher führen Experimente durch. Quelle: vom Interviewpartner bereitgestellt

Derzeit wurden für diese Forschung mehr als 20 Patente erteilt. Bei einer von der China Light Industry Federation organisierten Beurteilungssitzung wurde die Schlüsseltechnologie des biosynthetischen, zellkultivierten Fischfleischs vom Bewertungsteam als auf demselben Gebiet auf internationalem Spitzenniveau anerkannt.

„Bevor zellkultiviertes Fischfleisch auf den Tisch kommt, muss es noch strenge Sicherheitsprüfungen sowie die Bewertung und Beurteilung durch Dritte durchlaufen und einer strengen ethischen Beurteilung unterzogen werden. Ich bin überzeugt, dass es mit dem weiteren technologischen Fortschritt in absehbarer Zukunft in Massenproduktion möglich sein wird.“ Chen Qihe sagte, dass diese Technologie in Zukunft neue Ideen für die Kultivierung hochwertiger Proteine ​​unter Verwendung von Zellen verschiedener Fische und sogar anderer Nutztiere liefern werde. Es ist auch für den Schutz der Meeresfischbestände und der ökologischen Umwelt von großer Bedeutung und stellt zudem eine wichtige praktische Erforschung neuer Qualitätsproduktivität dar.

Wie viel würde es einen normalen Menschen kosten, ein solches Stück Lachs zu essen? Chen Qihe sagte, dass die Produktionskosten derzeit erheblich gesenkt werden müssten, um die Anforderungen für die Kommerzialisierung und Vermarktung zu erfüllen. Er ist jedoch der Ansicht, dass zellkultiviertes Fleisch als zukunftsweisende Technologie wichtiger sei, um Problemen vorzubeugen, bevor sie auftreten.

„Als nächstes wird das Forschungsteam die Forschung zu Schlüsseltechnologien zur Kostensenkung und Gewährleistung der Sicherheit weiter vertiefen, um die Produktion im großen Maßstab vorzubereiten“, sagte Chen Qihe.

Im Jahr 2013 lenkte eine Live-Kochsendung im englischen London die Aufmerksamkeit der Menschen auf zellkultivierte Fleischprodukte.

Damals entnahm ein Professor einer niederländischen Universität spezielle Stammzellen aus dem Hals einer Kuh, stellte das weltweit erste in vitro gezüchtete Zellkulturfleisch her und präsentierte es der Öffentlichkeit.

In den vergangenen zwei Jahren gab es Nachrichtenberichte, denen zufolge auch die USA und Singapur den Verkauf von zellkultivierten Hühnern genehmigt hätten.

Im November 2019 brachte das Team von Zhou Guanghong das erste zellkultivierte Schweinefleisch in China auf den Markt. Im selben Jahr wurde ein Technologieunternehmen mit Zhou Guanghong als Chefwissenschaftler registriert und gegründet.

Im vergangenen März veröffentlichten die Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen und die Weltgesundheitsorganisation einen globalen Bericht mit dem Titel „Probleme der Lebensmittelsicherheit bei zellbasierten Lebensmitteln“. Dem Bericht zufolge wird die Weltbevölkerung bis 2050 voraussichtlich auf 9 bis 11 Milliarden anwachsen, was einen Anstieg des Proteinbedarfs sowie potenzielle Gesundheits- und Umweltprobleme mit sich bringen wird.

Zellkultiviertes Fleisch gilt in Zukunft als eine der vielversprechendsten Technologien, um die Versorgung der Menschen mit Fleisch und Proteinen zu verbessern und die hohe Abhängigkeit künstlich gezüchteter Fleischtiere von Wasser- und Landressourcen zu verringern.

Die Technologie der Zellkultur von Fleisch könnte die Branchenlandschaft in Zukunft neu gestalten. Das heißt, das essbare Fleisch der Zukunft wird teilweise durch Tierhaltung erzeugt, teilweise durch Zellkultur gewonnen und teilweise als Fleischimitat aus Pflanzenproteinen hergestellt.