AUS DEM SPIEGEL
Ausgabe 34/2005

Ernährung Rumpsteak ohne Rind

Forscher arbeiten am Fleisch aus der Petrischale. Steak, Frikadelle, Salami und Leberwurst sollen künftig in Bioreaktoren heranreifen - zum Nutzen von Tieren und Umwelt.

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Die Froschsteaks wurden in einer Knoblauch-Petersilien-Sauce gegart. Dann wurden sie mit Schnittlauch garniert. Als der Schmaus endlich zubereitet war, setzten sich die Künstler zum Abendessen ins Museum.

"Kleine Polymere gefüllt mit Krallenfroschzellen à la Davis, flambiert mit Calvados" verspeisten Oron Catts, Ionat Zurr und Guy Ben-Ary vor zwei Jahren bei der Ausstellung "L'Art Biotech" im französischen Nantes. "Entkörperlichte Küche" nannten die Aktionskünstler des "Tissue Culture & Art Project" aus Australien ihr Happening. Auf Biopolymergerüsten von etwa drei Zentimeter Größe hatten sie Gewebe von Fröschen zu kleinen "Steaks" heranwachsen lassen. Die vier Frösche, denen das Gewebe entnommen worden war, schauten aus einem Aquarium zu.

Die Grenzen zwischen Lebendigem und "Halblebendigem" wollten die Künstler mit ihrer Aktion ausloten und gleichzeitig "opferfreies Fleisch" erschaffen - Fleisch also, für das kein Tier sterben musste. "Verstören" sollte die skurrile Biotech-Präsentation, sagte Catts. Doch das kann auch die Wirklichkeit. Denn die Vision vom froschschonenden Froschschenkel ist der Realität bereits erstaunlich nah.

Mit Hochdruck arbeiten Forscher daran, Steaks und Hackfleisch im Labor zu erschaffen. Das Ziel der Wissenschaftler: In riesigen Bioreaktoren sollen dereinst Zellkulturen heranreifen, die Hühnerbatterien, Kälbermast und Schweinekoben auf alle Zeit ins Agrar-Museum verbannen. Eines Tages könnten Leberpastete und Bulette, Putenwurst und Salami gar in Fleischinkubatoren entstehen, die vergleichbar mit Brotbackmaschinen in jeder Küche Platz finden.

"Die Technik, eine Art Hühnerformfleisch im Labor zu produzieren, ist vorhanden", verkündet der Agrarökonom Jason Matheny von der University of Maryland. In den Niederlanden wird sogar schon die industrielle Produktion von Laborfleisch erforscht. Mit 2 Millionen Euro unterstützt das Wirtschaftsministerium in Den Haag ein zunächst vierjähriges Forschungsvorhaben der Universitäten in Eindhoven, Utrecht und Amsterdam. Projektpartner aus der fleischverarbeitenden Industrie schießen weitere 2,3 Millionen Euro zu.

"Wir versuchen, tierische Produkte ganz ohne Tiere zu erzeugen", sagt der Zellforscher Henk Haagsman, Leiter der beteiligten Forschungsgruppe in Utrecht. Unklar sei bislang, ob das Laborfleisch billig genug produziert werden könne, um mit traditionellem Fleisch zu konkurrieren: "Aus wissenschaftlicher Sicht jedoch sind der Fleischproduktion im Labor kaum Grenzen gesetzt."

Die Grundidee des sogenannten in-vitrokultivierten Fleisches klingt verblüffend einfach: Fleisch besteht zum größten Teil aus gebündelten Muskelzellen, durchwirkt von Fett- und Bindegewebszellen. Wenn es gelänge, diese Zellen im Labor heranzuzüchten und im richtigen Verhältnis zusammenzufügen, wäre das Fleisch aus der Retorte Wirklichkeit. "Das Produkt hat die Struktur und den Geschmack von magerem Fleisch, ohne dass Tiere leiden müssen oder religiöse und ethische Bedenken oder Umweltprobleme auftreten, wie das bei heutigen Fleischprodukten der Fall ist", heißt es lapidar in einer Patentschrift, auf deren Basis nun in den Niederlanden geforscht wird.

In der Praxis indes erweist sich die Biotech-Fleischproduktion bislang noch als diffizil. Erst am Anfang stehen die Wissenschaftler bei dem Versuch, Kalbshaxe und Schweinebauch im Labor nachzubauen. Einen der ersten Versuche, Filets in der Petrischale heranwachsen zu lassen, unternahm vor drei Jahren der US-Forscher Morris Benjaminson vom New Yorker Touro College. Er legte winzige Muskelstückchen von Goldfischen in eine Nährlösung und konnte beobachten, wie sich das Muskelgewebe binnen einer Woche um bis zu 14 Prozent vergrößerte.

Das etwa daumengroße Ergebnis präsentierte er in frischer wie auch gebratener Form einer Jury. "Geruch und Aussehen stimmten mit dem von Fisch aus dem Supermarkt überein", berichtet der Forscher. Allein, essen wollte die Fischnuggets niemand. Reichlich unappetitlich reiften die Goldfischfilets in fetalem Kälberserum.

Das aus Rinderföten gewonnene Nährmedium wird in Bio-Labors rund um die Welt als äußerst effektive Zellnahrung geschätzt. Als Kulturmedium für Lebensmittel eignet es sich jedoch kaum, gilt es doch als möglicher Hort BSE-verursachender Prionen und zudem als viel zu teuer. Etwa eine halbe Million Dollar würde ein einziges Kilogramm Laborfleisch kosten, ließe man es in Kälberserum heranreifen, schätzt Matheny.

Die vornehmliche Aufgabe der Wissenschaftler ist es daher, eine billige Ersatz-Nährlösung aus Pflanzen oder Pilzen zu entwickeln. Maitake-Pilze etwa haben sich bereits als mögliche Alternative erwiesen.

Dann fehlt nur noch ein Schritt, um sich völlig unabhängig zu machen vom Rohstoff Tier: Benjaminson nutzte noch echten Goldfisch als Ausgangsmaterial für seine Kulturen. Um jedoch Rumpsteak gänzlich ohne Rind erschaffen zu können, setzen die Experten inzwischen auf die sogenannten Myoblasten, die nicht ausdifferenzierten Vorstufen aller Skelettmuskelzellen. Winzig klein, sind sie in der Lage, sich sehr häufig zu teilen. Unter geeigneten Bedingungen schließen sie sich dann zusammen und reifen zu den für Fleisch charakteristischen Muskelfasern heran.

"Erst wenn die Myoblasten fusionieren, entsteht Muskelgewebe und damit die gewohnte Fleischstruktur", erläutert Zellforscher Haagsman, der die Ausdifferenzierung der Muskelvorläuferzellen bei Schweinen erforscht. Bestimmte Wachstumsfaktoren, elektromagnetische Felder oder aber eine Art zelluläres Muskeltraining seien notwendig, um die Zellen zur Fusion zu bewegen: "Andernfalls bildet sich nichts als Zellpampe."

Schon schweben den Wissenschaftlern Methoden vor, wie der In-vitro-Muskelaufbau im industriellen Maßstab vor sich gehen könnte. Matheny etwa schlägt große Trägermembranen aus essbarem Kollagen als Substrat für die Zellstränge vor. Regelmäßig gedehnt, würden die Gerüste auch die auf ihnen wachsenden Muskelfasern auseinander ziehen und so trainieren. Sobald die kaum millimeterdicken Muskelplatten herangereift seien, könnten sie geerntet und beispielsweise zu Würsten aufgerollt werden.

Elegant erscheint auch die Idee des Gewebeexperten Vladimir Mironov von der Medical University of South Carolina. Er will die Myoblasten auf kleinen Kugeln zum Wachsen bringen, die sich temperaturabhängig ausdehnen und wieder zusammenziehen. In rotierenden, mit Nährlösung angefüllten Bioreaktoren könnte das Muskelgewebe auf den langsam pulsierenden Sphären gedeihen. Schließlich will Mironov die Gewebekugeln abernten und dann beispielsweise Geflügel-Nuggets pressen lassen. Kleine Mengen von Truthahnfleisch hat Mironov auf ähnliche Weise bereits hergestellt.

Das Ergebnis der zellulären Fitness-Übungen dürfte indes kaum den Ansprüchen der Gourmetküche genügen. "Vom saftigen Steak sind wir noch weit entfernt", räumt Matheny ein. Das Problem: In einem filetförmigen Gewebelappen ließen sich nicht alle Zellen von außen durch Nährlösung versorgen. Blutgefäße müssten den Labormuskel durchdringen, an die sich die Muskelzellen, aber auch Fett- und Bindegewebe anlagern könnten. In der medizinischen Forschung sind solche Gewebekulturen schon entwickelt worden. Wissenschaftler des Massachusetts Institute of Technology (MIT) etwa züchteten erst kürzlich Skelettmuskelgewebe, das im Labor seine eigenen Blutgefäße ausbildet. In die Muskeln von Mäusen transplantiert, schlossen sich tatsächlich einige der im Labor gewachsenen Gefäße an die Blutbahnen im Mäusekörper an und versorgten das implantierte Gewebe fortan mit Nährstoffen.

Künftig soll ähnliches Gewebe die Herzmuskeln von Infarktpatienten reparieren.

Ob auf derartige Weise dereinst auch Sirloin-Steaks oder Rindsrouladen heranreifen, ist jedoch zweifelhaft. "So eine Methode kann in der Medizin funktionieren", sagt Haagsman. "Für die Fleischproduktion im industriellen Maßstab ist sie jedoch viel zu teuer und nahezu unbrauchbar."

So muss die Welt vermutlich noch einige Jahrzehnte auf das perfekte Nackensteak aus dem kücheneigenen Brutschrank warten und sich in Sachen Laborwurst mit minderwertigem Formfleisch zufrieden geben. Dass sich die Technik früher oder später etablieren wird, davon sind die Jünger der Petrischale indes fest überzeugt.

"Die Vorteile für Tierschutz, Umwelt und Gesundheit liegen doch auf der Hand", sagt Matheny. Ein Zeitalter ohne Massentierhaltung, Seuchengefahr und Gülleprobleme sieht der Forscher heraufziehen. "In Kulturen gezüchtetes Fleisch benötigt keine Weide und keinen Stall, braucht keine Medikamente und bekommt weder BSE noch Vogelgrippe." Astronauten oder Soldaten sieht Matheny als erste Zielgruppe der Laborbuletten. Selbst die Inhaltsstoffe will der Forscher künftig kontrollieren: "Wir könnten Fleisch gesünder machen, indem wir beispielsweise gesättigte gegen ungesättigte Fettsäuren austauschen."

Zuspruch dürfte die Retortenwurst auch bei vielen Vegetariern finden, zumal die kulinarische Qualität des Laborfleischs vermutlich weitgehend jener von Tofu-Würfeln ähnelt. Zwar verspricht Forscher Mironov: "Der Geschmack von Fleisch hängt vom Fett ab; wir können also einfach Fettzellen hinzufügen." Doch vorerst scheinen die Gaumenfreuden noch bescheiden. Die "ultimative Nouvelle Cuisine" der Aktionskünstler des "Tissue Culture & Art Project" im französischen Nantes jedenfalls erwies sich am Ende offenbar als Reinfall.

Das Froschsteak sei gelatinös gewesen, berichtete Bioforscher Catts, das Substrat habe die Struktur von Stoff gehabt.

Der Geschmack? "Die Soße war gut."



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