Vom Bierglas auf den Teller: Wissenschaftler entwickeln eine neue Methode zur Fleischzüchtung
"Dies eröffnet spannende Möglichkeiten für skalierbare, nachhaltige Fleischalternativen"
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Hefe, die beim Bierbrauen übrig bleibt, kann in essbare "Gerüste" für gezüchtetes Fleisch umgewandelt werden - manchmal auch als "Laborfleisch" bezeichnet -, das eine nachhaltigere, kostengünstigere Alternative zu den derzeitigen Methoden darstellen könnte, so eine neue Studie von Forschern des UCL (University College London).
Der Verzehr von "Nose to Tail", bei dem die Verwendung des ganzen Tieres im Vordergrund steht, ist seit langem ein Ethos nachhaltigkeitsbewusster Köche und Gastronomen. Da jedoch kultiviertes Fleisch immer näher an die Supermarktregale herankommt, könnte eine neue Innovation dazu führen, dass Burger und Steaks nach dem Prinzip "vom Fass zum Teller" serviert werden.
In der neuen Studie, die in der Zeitschrift Frontiers in Nutrition veröffentlicht wurde, wird untersucht, wie bakterielle Zellulose, die aus der beim Bierbrauen übrig gebliebenen Hefe gezüchtet wird, für die Züchtung von kultiviertem Fleisch verwendet werden kann - eine neue Form der Lebensmittelproduktion, bei der tierische Zellen auf einem essbaren Gerüst im Labor gezüchtet werden.
In der Natur ist Zellulose eine widerstandsfähige Substanz, die den Pflanzenzellen Struktur verleiht. Ebenso wird bakterielle Zellulose von Mikroben erzeugt, um eine Schutzschicht um die Zellen des Organismus zu bilden.
In der Vergangenheit wurde Bakterienzellulose zur Herstellung von Nata de Coco verwendet , einer geleeartigen Süßspeise auf den Philippinen. Doch in den letzten Jahren haben Verbesserungen bei der Kultivierung von pflanzlicher und bakterieller Zellulose dazu geführt, dass ihre nützlichen Eigenschaften für alles Mögliche genutzt werden, von pflanzlichen Lebensmitteln bis hin zu 3D-gedruckten Verbänden.
Jetzt glauben Forscher, dass bakterielle Zellulose dazu beitragen könnte, die Herausforderung zu lösen, erschwingliche, essbare Gerüste zu schaffen, die die Textur und Struktur von tierischem Gewebe nachbilden, um darauf tierische Zellen zu züchten, was die Fähigkeit der kultivierten Fleischindustrie behindert hat, ihre Produkte zu vergrößern und auf den Markt zu bringen.
Eine bisher ungenutzte Quelle für bakterielle Zellulose ist die Bierhefe, ein Nebenprodukt der Biergärung, das oft weggeworfen wird.
Professor Richard Day, Hauptautor der Studie von der UCL Division of Medicine, sagte: "Kultiviertes Fleisch hat das Potenzial, die Lebensmittelproduktion zu revolutionieren, aber sein Erfolg hängt von der Bewältigung wichtiger technischer Herausforderungen ab.
"Während es relativ einfach ist, tierische Zellen für die Massenproduktion von Lebensmitteln zu züchten, muss man in der Lage sein, sie auf etwas zu züchten, das billig und essbar ist und das vorzugsweise eine Struktur aufweist, die echtem Fleisch ähnelt.
"Unsere Forschung zeigt, dass Brauereiabfälle, die oft weggeworfen werden, wiederverwendet werden können, um bakterielle Zellulose mit Eigenschaften zu züchten, die für Fleischgerüste geeignet sind. Dies könnte die Kosten und die Umweltauswirkungen erheblich reduzieren.
Für die Proof-of-Concept-Studie sammelten Forscher des UCL verbrauchte Hefe von der Big Smoke Brewing Company in Esher, Surrey, und kultivierten damit Komagataeibacter xylinus, ein Bakterium, das für die Produktion hochwertiger Zellulose bekannt ist.
Die so gewonnene Zellulose wurde mit einer "Kaumaschine" getestet - einer Sonde, die eine Substanz wiederholt zusammendrückt und dabei Kräfte wie Kaubarkeit, Härte und Klebrigkeit misst - um ihre strukturellen und mechanischen Eigenschaften zu bewerten.
Das Team fand heraus, dass die Bierabfälle, wenn sie anstelle einer herkömmlichen Nährstoffbrühe für die Bakterienzucht verwendet wurden, eine gleichwertige Bakterienzellulose erzeugten, die in ihrer Beschaffenheit sogar näher an natürliche Fleischprodukte herankam und eine geringere Härte und Kaubarkeit aufwies als "normale" Zellulose.
Am wichtigsten ist jedoch, dass tierische Zellen (Fibroblasten, ein Zelltyp, der in Fleisch vorkommt) sich auf dem aus Bierabfällen gewonnenen Gerüst festsetzten, was darauf hindeutet, dass das Material das Zellwachstum für die kultivierte Fleischproduktion unterstützen kann - die Forscher betonen jedoch, dass sich das Projekt noch in einem frühen Stadium befindet und weitere Arbeiten erforderlich sind.
Das Team plant, den Ansatz weiterzuentwickeln, indem andere Zelltypen, die in natürlichem Fleisch vorkommen, wie Fett- und Muskelzellen, einbezogen werden. Außerdem wollen sie verbrauchte Hefe aus verschiedenen Biersorten testen, um die Ausbeute an bakterieller Zellulose und die Qualität der resultierenden Gerüste zu bewerten.
Christian Harrison, Erstautor der Studie und Doktorand an der UCL Division of Medicine, sagte: "Eine der größten Hürden bei kultiviertem Fleisch ist es, das Mundgefühl und die Textur von echtem Fleisch nachzubilden. Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass auf Brauereiabfällen gezüchtete bakterielle Zellulose nicht nur das Zellwachstum unterstützt, sondern auch die mechanischen Eigenschaften von Fleisch besser nachahmt als andere Gerüste."
"Dies eröffnet spannende Möglichkeiten für skalierbare, nachhaltige Fleischalternativen. In dieser Studie haben wir eine relativ kleine Menge an Rohmaterial von einer Handwerksbrauerei gesammelt, das sonst im Abfall gelandet wäre. Es fallen jedoch jedes Jahr riesige Mengen an Brauereiabfällen an, die eine wertvolle Verwendung finden könnten".
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