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In vitro Fleisch von lateinisch in vitro im Glas auch Kulturfleisch kultiviertes Fleisch Kunstfleisch kunstliches Fleisch schlachtfreies Fleisch Laborfleisch oder Clean Meat genannt ist das Ergebnis von Gewebezuchtung mit dem Ziel Fleisch zum menschlichen Verzehr im industriellen Massstab in vitro herzustellen 1 In vitro Fleisch wird zu den Fleischalternativen gezahlt 2 KulturfleischIn vitro Fleisch wird das Potenzial zugeschrieben erhebliche globale Probleme im Zusammenhang mit den Umweltauswirkungen der Fleischproduktion dem Tierschutz der Ernahrungssicherung und der menschlichen Gesundheit zu losen 3 4 5 6 Inhaltsverzeichnis 1 Geschichte 2 Herstellung 3 Motivation 4 Energie und Stoffbilanz 5 Marktreife 6 Markt 7 Forschung und Forschungsforderung 8 Rezeption 9 Siehe auch 10 Literatur 11 Weblinks 12 EinzelnachweiseGeschichte BearbeitenDie Erzeugung von In vitro Fleisch basiert auf den Methoden der Zellkultur insbesondere auf den Methoden der Gewebezuchtung wie die 3D Zellkultur und das Tissue Engineering Ab 1994 wurden In vitro Modelle im Rahmen einer Hygiene Untersuchung zur Bestimmung der Keimzahl in Fleischproben eingesetzt 7 Diese Zellen wurden in Suspensionskultur gehalten Ab 1997 wurden gemeinsame Kulturen von Muskel und Fettzellen zur Untersuchung des Fettstoffwechsels verwendet 8 In Folge wurde die Zelldichte durch Wachstum auf der Oberflache von Kollagen oder Microcarrier Mikrotragerperlen erhoht die im Vergleich zu Zellkulturflaschen eine deutlich erhohte Wachstumsflache bieten 9 Daruber hinaus erhoht die Zirkulation des Kulturmediums in rotierenden Zellkulturflaschen englisch roller bottles oder geruhrten Flaschen englisch spinner flasks die Versorgung der Zellen mit Nahrstoffen und Sauerstoff Durch die erhohte Oberflache des Tragermaterials kann eine Konfluenz der Zellen und die daraus folgende Zellkontakthemmung hinausgezogert werden was sich in schnellerem Wachstum und hoherer Ausbeute auswirkt Zur Vermeidung von haufigen Biopsien werden als Ausgangsmaterial meistens pluripotente Stammzellen verwendet aus denen primare Zellen von Myozyten heranwachsen 10 11 Da die ursprunglichen Methoden zur Erzeugung von In vitro Fleisch auf Monolayer Zellkulturen basierten besassen die Erzeugnisse noch keine dreidimensionale fleischartige Struktur Daher wurden parallel zum Tissue Engineering Methoden entwickelt um dem Wachstum von Organen in Zellkultur naherzukommen 12 13 11 Im Oktober 2019 teilte das israelische Start up Aleph Farms mit dass es zum ersten Mal gelungen ist Fleisch in einem Labor unter Weltraum Bedingungen zu zuchten Damit will es beweisen dass kunstliches Fleisch zu jeder Zeit uberall und unter allen erdenklichen Bedingungen hergestellt werden kann sagte Geschaftsfuhrer Didier Toubia Die Firma zuchtet Rinderzellen in Muskelgewebe und produziert daraus mittels 3D Drucker Steaks 14 Herstellung Bearbeiten nbsp Steakahnliches Kulturfleisch mittels einer Bioprinting Methode aus dem Jahr 2021 Das Fleisch besteht aus drei Arten von Rinderzellfasern und hat eine Struktur die der von ursprunglichem Fleisch ahnelt 15 16 Verwendet werden Myoblasten ein Zelltyp der einen Kompromiss aus Ausdifferenziertheit und Vermehrungsrate darstellt Die Ausgangszellen konnen aus dem jeweiligen Tier schmerzfrei via Biopsie und ohne Totung entnommen werden 17 Den Nahrlosungen werden grosse Mengen an Nahrstoffen zugefuhrt meist in Form von Soja oder Getreide 18 19 Um die Entwicklung der Zellen zu optimieren kann dem Nahrmedium Fetales Kalberserum zugesetzt werden dieses enthalt funktionelle Proteine Spurenelemente Hormone und Wachstumsfaktoren Die zugrundeliegende Biotechnologie wird schon langer in der Medizin mit menschlichen Hautzellen verwendet um Transplantate fur Schwerbrandverletzte zu zuchten Bislang ist dies auf dunnlagige Hautschichten begrenzt Die Membranen konnen ubereinandergelegt werden und wenig strukturiertes Hackfleisch ersetzen wie es in Hamburgern eingesetzt wird Schwierigkeiten bereiten kompliziertere Strukturen wie Steak da diese an einem dreidimensionalen Gerust wachsen mussen und die Muskelzellen fur vergleichbare Fleischkonsistenz mechanischer Bewegung ausgesetzt sein sollten 20 Motivation BearbeitenKonsumenten haben zunehmend Bedenken beim Fleischkonsum was Tiergerechtheit und Emissionen von Treibhausgasen betrifft 21 Von 1961 bis 2011 hat sich der Fleischverbrauch weltweit fast vervierfacht 22 Die Lobbyorganisation des In vitro Fleisches The In Vitro Meat Consortium argumentiert okologisch Demnach wird sich vom Jahr 2000 bis 2050 die Fleischproduktion mehr als verdoppeln Bereits jetzt werden 34 Millionen km Landflache 26 der Landflache der Erde zur Viehhaltung und zum Futtermittelanbau verwendet Die ubrigen bewirtschaftbaren Landflachen von 28 Millionen km bestehen zu 45 aus Waldgebiet 68 der Emissionen von Ammoniak sind ein Abfallprodukt der Viehhaltung Massentierhaltung und globaler Viehtransport und Transport von Tierprodukten haben zur Ausbreitung von Seuchen gefuhrt die auch fur den Menschen gefahrlich werden konnen Des Weiteren gibt es Bedenken ob Tierschutz und industrialisierte Produktion miteinander vereinbar sind Ein Ersatz eines Grossteils der industriellen Tierproduktion durch Biotechnologie konnte wieder eine extensive Viehwirtschaft im kleinen okologischen Massstab erlauben die das Hochpreis Segment bedient 23 Zuchtungen in sterilen Zellkulturen oder Bioreaktoren eignen sich besser zur industriellen Fertigung da die Uberwachung und Fernhaltung von Krankheitserregern und Giftstoffen einfacher ist Zudem entfallt das aufwendige Entfernen von Innereien Haaren und Knochen 1 Des Weiteren ware es moglich ahnlich wie bei traditionell hergestelltem Fleisch durch gentechnologische Modifikationen den ernahrungsphysiologischen Wert des Produkts zu erhohen Weitere Ziele sind eine Senkung der Abgasbelastung da kein fur den Treibhauseffekt relevantes Methan entsteht und keine Ausscheidungen wie sie bei der Massentierhaltung in grossen Mengen anfallen 20 Energie und Stoffbilanz BearbeitenDie Energiebilanz von In vitro Fleisch ist gegenuber der Tierhaltung gunstiger gegenuber pflanzlicher Ernahrung aber im Nachteil Laut der In vitro Fleisch Forscherin Silvia Woll vom Institut fur Technikfolgenabschatzung und Systemanalyse am KIT muss immer mehr Energie in Fleisch hineingesteckt werden als wir herausbekommen ob nun aus dem Reaktor oder dem lebenden Tier 18 Okobilanzen und Stoffstromanalysen pflanzlicher Proteinalternativen durch Lebensmitteltechnologen am Fraunhofer Institut IVV haben ergeben dass In vitro Fleisch aufgrund der Mengen an Energie und Nahrstoffen die in die Nahrlosungen eingebracht werden mussen hochgradig unwirtschaftlich ist 19 Marktreife Bearbeiten nbsp Hanni Rutzler pruft den ersten kultivierten Hamburger der Welt 5 August 2013 Der Einsatz von Hochtechnologie im Nahrungsmittelbereich ist sehr teuer Mittelfristig wird angestrebt durch Investition in die Forschung preislich mit in Europa und den USA stark subventionierten Tierprodukten konkurrenzfahig zu werden 24 Der erste In vitro Burger wurde von einem niederlandischen Forscherteam um Mark Post zur Verfugung gestellt und am 5 August 2013 bei einer Pressedemonstration in London zubereitet und getestet 25 Er war das Ergebnis jahrelanger Forschung an der Universitat Maastricht und reprasentierte den Gegenwert von 250 000 Euro Das Projekt wurde von Sergey Brin dem Mitbegrunder von Google finanziert 26 Forscher rechneten 2015 damit in einem Zeitraum von funf Jahren ein marktfahiges Produkt zu einem Preis von 90 pro Kilogramm anbieten zu konnen 27 Im Januar 2016 prasentierte das US Startup Memphis Meats spater umbenannt zu Upside Foods 28 den Medien ein Fleischballchen aus Rinderstammzellen 29 In einem Bericht des Deutschlandfunkes sprechen die niederlandischen Forscher die sich mittlerweile ebenfalls als Unternehmen firmiert haben im Januar 2017 zeitplangemass von rund 3 Jahren nannten einen Preis von rund 10 bis 11 Dollar pro Burger und weisen auf die Entstehung von Konkurrenz Startups in Israel und den USA hin die diesen Zeitraum moglicherweise verringern konnten Durch Beimengung von Fettgewebe aus Stammzellen von Rindern sei inzwischen auch der Geschmack des Fleisches massgeblich verbessert worden 30 Im Dezember 2020 erteilte die Regierung von Singapur die weltweit erste Zulassung fur ein kultiviertes Fleischprodukt das in Restaurants zum Verkauf angeboten werden soll Das Unternehmen kundigte an auf eine Preisparitat mit Premium Huhnchen Mahlzeiten in Restaurants hinzuarbeiten 31 32 Markt BearbeitenWeltweit arbeiten mindestens 156 Startups in 26 Landern daran kultiviertes Fleisch oder kultivierten Fisch zu entwickeln Dazu gehoren unter anderem die deutschen Unternehmen Bluu Seafood Innocent Meat und Cultimate Foods Daneben haben rund 70 Unternehmen aus verwandten Bereichen einen eigenen Geschaftsbereich fur das Thema errichtet und engagieren sich in dem Sektor durch Partnerschaften oder als Zulieferer von Fermentern Nahrlosung etc 33 Beispiele aus dem deutschsprachigen Raum 2018 beteiligte sich die Merck KGaA mit 5 5 Millionen Euro und die Bell Food Group mit 2 Millionen Euro an der niederlandischen Firma Mosa Meat 34 35 2019 beteiligte sich die deutsche PHW Gruppe zu der auch Wiesenhof gehort an dem israelischen Startup SuperMeat 36 2019 beteiligte sich Migros am israelischen Startup Aleph Farms beteiligt 37 2022 grundete das Unternehmen InFamily Foods das aus der Wurstindustrie stammt die Tochterfirma The Cultivated B 38 Der deutsche Lebensmittelproduzent Rugenwalder Muhle investierte im Jahr 2022 erstmals in die Stiftung RESPECTfarms und beteiligte sich damit als eines der ersten Familienunternehmen Deutschlands an kultiviertem Fleisch RESPECTfarms hat im Marktbereich zum Ziel konventionelle landwirtschaftliche Betriebe zu Bauernhofen fur kultiviertes Fleisch zu transformieren 39 Forschung und Forschungsforderung BearbeitenIm Bereich kultiviertes Fleisch findet die Grundlagenforschung vor allem in von Wagniskapital finanzierten Startups statt Dennoch gibt es einzelne Lehrstuhle und Forschungsbereiche die sich in Deutschland mit kultiviertem Fleisch beschaftigen Unter anderem wurde in Deutschland in Munchen 2022 der weltweit erste Lehrstuhl fur kultiviertes Fleisch errichtet 33 40 Zu den Wissenschaftlern die sich mit unterschiedlichen Aspekten von kultiviertem Fleisch beschaftigen gehoren Marius Henkel von der Technischen Universitat Munchen Petra Kluger von der Hochschule Reutlingen Andreas Blaeser von der Technischen Universitat Darmstadt Nick Lin Hi von der Universitat Vechta Monika Rontgen von der FBN DummerstorfLaut einer Bestandsaufnahme des Fraunhofer Instituts fur System und Innovationsforschung ISI gibt es bislang nur wenig offentliche Forschungsforderung im Bereich kultiviertes Fleisch in Deutschland Zwischen 2009 und 2023 seien in Deutschland insgesamt 16 Projekte mit einem Gesamtvolumen von 3 Millionen Euro gefordert worden 41 Zu den Projekten die in Deutschland im Bereich Zellkultivierung gefordert werden gehoren unter anderem CELLZERO Meat das mit 1 2 Millionen Euro durch das Bundesministerium fur Bildung und Forschung unterstutzt wird und ein Verbundprojekt von Bluu Seafood der Hochschule Reutlingen und der Universitat Vechta das mit 1 3 Millionen Euro durch das Bundesministerium fur Ernahrung und Landwirtschaft gefordert wird 42 43 Demgegenuber stehen zum Beispiel ein Forderpaket in Hohe von 60 Millionen Euro in den Niederlanden sowie die Forderung eines Forschungszentrums in Grossbritannien mit 12 Millionen Britischen Pfund Auch in den USA in Israel und in Singapur wird der Sektor mit deutlich mehr Forschungsforderung bedacht 44 Rezeption BearbeitenKritik an dem Verfahren entzundete sich unter anderem daran dass fur die Nahrmedien sogenanntes Fetales Kalberserum eingesetzt wurde wofur Tiere getotet werden mussen 45 Dies widersprach dem Anspruch Fleisch ohne das Toten von Tieren zu produzieren Mittlerweile werden keine Foten mehr in der Produktion benotigt 46 Die wichtigsten Einflussfaktoren fur eine Akzeptanz von Kulturfleisch bei potenziellen Konsumenten hangen laut Studien vor allem von der allgemeinen offentlichen Wahrnehmung der empfundenen Naturlichkeit und der Lebensmittelsicherheit ab Ethische Uberlegungen und Umweltbedenken konnen Konsumenten dazu bewegen mehr fur pflanzlichen Fleischersatz zu zahlen jedoch nicht zwingend fur Kulturfleisch 21 Siehe auch BearbeitenZellulare LandwirtschaftLiteratur BearbeitenS Y Lee H J Kang D Y Lee J H Kang S Ramani S Park S J Hur Principal protocols for the processing of cultured meat In Journal of animal science and technology Band 63 Nummer 4 Juli 2021 S 673 680 doi 10 5187 jast 2021 e40 PMID 34447947 PMC 8367396 freier Volltext Datar I Betty M Possibilities for an in vitro meat production system In Innovative Food Science and Emerging Technologies 11 Jahrgang 2010 S 13 22 doi 10 1016 j ifset 2009 10 007 M L P Langelaan KJM Boonen R B Polak F P T Baaijens M J Post D W J van der Schaft Meet the new meat tissue engineered skeletal muscle In Trends Food Sci Technol 21 Jahrgang Nr 2 2010 S 59 66 doi 10 1016 j tifs 2009 11 001 In Dissertation von K J M Boonen PDF 3 2 MB Technische Universitat Eindhoven 2009 S 9 20 Weblinks Bearbeiten nbsp Wiktionary In vitro Fleisch Bedeutungserklarungen Wortherkunft Synonyme Ubersetzungen Johann Tischewski In Vitro Fleisch Labor Schnitzel als Klimaretter In geo de 16 April 2010 Scientists initiate action plan to advance cultured meat Pressemitteilung des schwedischen Forschungsrates In idw online de 6 September 2011 englisch sda afp Mit Fleisch aber ohne Tier In nzz ch 20 Februar 2012 abgerufen am 2 Mai 2020 Bericht zur AAAS Jahreskonferenz 2012 in Vancouver mit Ankundigung des Laborhamburgers planet e Steaks aus dem Brutkasten Doku 28 Min 2018 bundestag de Kleine Anfrage Keine Zulassung von Laborfleisch Einzelnachweise Bearbeiten a b Patent WO9931222 Industrial Scale Production of meat from in vitro cell cultures Frezal C C Nenert and H Gay 2022 Meat protein alternatives Opportunities and challenges for food systems transformation In OECD Food Agriculture and Fisheries Papers No 182 Paris OECD Publishing doi https doi org 10 1787 387d30cf en Christopher J Bryant Culture meat and cultured meat In Journal of Animal Science 98 Jahrgang Nr 8 3 August 2020 S skaa172 doi 10 1093 jas skaa172 Tae Kyung Hong Dong Min Shin Joonhyuk Choi Jeong Tae Do Sung Gu Han Current Issues and Technical Advances in Cultured Meat Production AReview In Food Science of Animal Resources 41 Jahrgang Nr 3 Mai 2021 S 355 372 doi 10 5851 kosfa 2021 e14 Nicolas Treich Cultured Meat Promises and Challenges In Environmental and Resource Economics 79 Jahrgang Nr 1 1 Mai 2021 S 33 61 doi 10 1007 s10640 021 00551 3 englisch Christopher J Bryant Culture meat and cultured meat In Journal of Animal Science 98 Jahrgang Nr 8 1 August 2020 S skaa172 doi 10 1093 jas skaa172 P van Netten J Huis in t Veld D A Mossel An in vitro meat model for the immediate bactericidal effect of lactic acid decontamination on meat surfaces In The Journal of Applied Bacteriology Band 76 Nummer 1 Januar 1994 S 49 54 PMID 8144404 M V Dodson J L Vierck K L Hossner K Byrne J P McNamara The development and utility of a defined muscle and fat co culture system In Tissue amp cell Band 29 Nummer 5 Oktober 1997 S 517 524 PMID 9364801 P D Edelman D C McFarland V A Mironov J G Matheny Commentary In vitro cultured meat production In Tissue engineering Band 11 Nummer 5 6 Mai Juni 2005 S 659 662 doi 10 1089 ten 2005 11 659 PMID 15998207 PDF Henk P Haagesman Klaas J Hellingwerf Bernard A J Roelen Production of animal proteins by cell systems Desk study on cultured meat kweekvlees Universitat Utrecht Fachbereich Veterinarmedizin Oktober 2009 englisch citeseerx ist psu edu PDF 3 8 MB abgerufen am 20 September 2022 a b M J Post Cultured meat from stem cells challenges and prospects In Meat science Band 92 Nummer 3 November 2012 S 297 301 doi 10 1016 j meatsci 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index php title In vitro Fleisch amp oldid 239408310