NUS: Pflanzliches Zellkulturgerüst für billigeres, nachhaltigeres Kulturfleisch

Einem Forscher*innenteam der National University of Singapore (NUS) ist es gelungen, aus gewöhnlichen Pflanzenproteinen ein essbares Zellkulturgerüst im 3D-Druckverfahren herzustellen.

Laborkultiviertes Fleisch wird auf dreidimensionalen Gerüsten gezüchtet, die jedoch meist aus teuren oder ungenießbaren Materialien bestehen. Das NUS-Team nutzte daher pflanzliche Proteine, die biologisch abbaubar und biokompatibel sind.

“Indem wir leicht verfügbare Getreideprolamine als Biomaterialien für die hochpräzise 3D-Drucktechnologie verwenden, eröffnen wir eine neue Methode zur Herstellung essbarer und strukturierter Gerüste für die Produktion von kultivierten Muskelfleischscheiben mit faserigen Eigenschaften”, so Prof. Huang Dejian.

Die Forscher*innen verwendeten Mischungen aus Mais-, Gersten- und Roggenmehl. Die Gerüste behielten ihre Struktur bei und die Schweinezellen wuchsen auf den Prolamin-Konstrukten schneller als auf Standardgerüsten. Das Team züchtete in 12 Tagen Fleisch, das echtem Tierfleisch ähnlich war.

“Gerüste aus Pflanzenproteinen sind essbar und verfügen über vielfältige und variable Peptidsequenzen, die die Zellanhaftung erleichtern, die Differenzierung fördern und das Wachstum von Fleisch beschleunigen können. Im Gegensatz dazu haben synthetische Gerüste, wie z. B. Plastikkügelchen, die für Fleischkulturen verwendet werden, keine funktionellen Gruppen, die es tierischen Zellen erschweren, sich anzulagern und zu vermehren. Außerdem sind synthetische Gerüste nicht essbar und es sind zusätzliche Schritte erforderlich, um die Gerüste von der Fleischkultur zu trennen”, erläuterte Prof. Huang.

“Da das Gerüst essbar war, waren keine besonderen oder zusätzlichen Verfahren erforderlich, um es aus dem Endprodukt zu extrahieren”, berichtet Prof. Huang. Diese Ergebnisse bestätigen das Potenzial der vorgeschlagenen Prolamin-basierten Gerüste für die kultivierte Fleischproduktion”.

Weitere Entwicklungen

Prof. Huang und sein Team arbeiten aktiv an der Verfeinerung der auf Pflanzenproteinen basierenden Technologie. So sind beispielsweise weitere Studien erforderlich, um besser zu bestimmen, wie sich die besondere Struktur und Zusammensetzung der Prolamin-Konstrukte auf das Wachstum der tierischen Stammzellen und die Bildung von Muskelgewebe auswirken könnte.

“Darüber hinaus müssen wir sicherstellen, dass die daraus resultierenden Fleischprodukte marktreif sind, mit Sicherheitsprofilen, die den strengen behördlichen Anforderungen genügen, und mit einer Nährstoffzusammensetzung, die den empfohlenen Ernährungsbedürfnissen entspricht”, sagt Prof. Huang. “Natürlich müssen sie auch appetitlich sein. Geschmack, Aroma und Textur müssen sorgfältig kalibriert werden, um mit traditionell gezüchteten Fleischprodukten konkurrieren zu können.