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Putenhack aus der Petrischale

Langsam dreht sich der graue Plastikkolben um seine eigene Achse. Um ihn herum: rosa-rote Flüssigkeit in leichter, kreisender Bewegung. In dieser Lösung schwimmen, unsichtbar für das menschliche Auge, winzige Kollagenkügelchen, jedes nur den Bruchteil eines Millimeters groß. von Julia Groß

Gib es bald Kunstfleisch aus dem Labor?

Auf diesen Kügelchen haften Muskelzellen von Truthähnen, sie wachsen heran und sollen - später einmal - die Grundlage für künstliches Fleisch bilden, das zum Beispiel zu Puten-Burgern verarbeitet werden könnte. Das ist jedenfalls die Vision von Jason Matheny, Biologe an der amerikanischen Universität von Maryland in Baltimore.

Die Idee, Kunstfleisch herzustellen, ist im Prinzip nicht neu. So gibt es bereits fleischähnliche Bröckchen, die aus Sojafasern oder aus Weizen bestehen. Auch die Nasa machte sich schon Gedanken über Fleischersatz: Vor drei Jahren stellten Wissenschaftler im Auftrag der amerikanischen Weltraumagentur winzige Stückchen Goldfischfilet her. Matheny und seine Kollegen sind jedoch die Ersten, die echtes, tierisches Fleisch herstellen wollen - und zwar so, dass sich das Prozedere für die industrielle Produktion eignet.

Zahlreiche Vorteile der Kunstnahrung

Die Vorteile einer solchen Kunstnahrung: Fleisch aus der Petrischale ist frei von Krankheitserregern wie Salmonellen oder Trichinen. Zudem belastet die herkömmliche Fleischerzeugung durch Massentierhaltung die Umwelt: Es entstehen klimatisch bedenkliche Abgase, in den Ausscheidungen finden sich Rückstände von Chemikalien, die die Böden und das Grundwasser kontaminieren. "Man könnte das Kunstfleisch auch gesünder machen, zum Beispiel schädliche Omega-6-Fettsäuren durch gesunde Omega-3-Fettsäuren ersetzen", sagt Matheny. Das wäre ein weiterer Vorteil. Denn der hohe Fleischkonsum in den Industrieländern - in Deutschland pro Kopf über 90 Kilogramm im Jahr - gilt als mitverantwortlich für hohe Cholesterinwerte und Herz-Kreislauf-Erkrankungen.

Vom saftigen Steak direkt aus der Petrischale ist die Forschung aber noch weit entfernt. Was heute erreicht werden kann, entspricht eher einem Carpaccio: Die bisher hergestellten Stücke sind noch zu dünn und sehr klein. "Solange man nicht so etwas Ähnliches wie eine Blutversorgung herstellen kann, wird das Gewebe nicht viel mehr als einen halben Millimeter dick", erklärt Peter Johnson, Tissue-Engineering-Experte und Chirurg an der Universität Pittsburgh.

Matheny und seine Mitarbeiter wollen daher Muskelzellen auf Membranen wachsen lassen. Die so entstandenen Schichten möchten sie anschließend übereinander stapeln. Sollte das nicht funktionieren, sehen sie eine gute Alternative in den Kügelchen, die in einem Nährmedium schwimmen. Dieses Zuchtfleisch ergäbe zwar kein zusammenhängendes Stück Schnitzel, aber immerhin so etwas wie Hackfleisch.

Eine Frage des Geschmacks

Ob die Bulette dann auch schmeckt, ist eine andere Frage. "Wir wissen noch nicht genau, wie weit sich diese Zellen entwickeln müssen, damit sie die Struktur und den Geschmack von richtigem Fleisch haben", sagt Matheny. Das Sinneserlebnis ist offenbar abhängig davon, welchen Reifegrad eine Muskelzelle erreicht hat. Damit sich die einzelnen Zellen entwickeln und anschließend zu muskeltypischen Fasern zusammenschließen, müssen die Zellen genau wie im lebenden Körper regelmäßig trainiert werden. Nun kann man einzelne Zellen kaum durch die Petrischale joggen lassen. Daher versucht man, das Training im Labor trickreich nachzustellen: Die einzelnen Zellen werden mehrere Wochen lang entweder einem elektrischen oder magnetischen Feld ausgesetzt. Dadurch werden die Zellen gedehnt, etwa um fünf bis zehn Prozent. Denselben Effekt, so fanden die Forscher heraus, hat auch mechanisches Auseinanderziehen der Trägermembran.

Doch bislang haben weder Matheny noch seine Kollegen das Putenfleisch aus der Petrischale gekostet. Der Grund: Im Nährmedium schwimmt fötales Kälberserum. Diese Flüssigkeit kann Prionen enthalten, jene Erreger der Rinderseuche BSE, die beim Menschen zur Creutzfeld-Jacob-Erkrankung führen kann. Damit das Laborfleisch essbar wird, wollen Matheny und seine Kollegen in der Zukunft ein Kulturmedium benutzen, das aus Champignons hergestellt wird.

Das Kälberserum macht das Laborfleisch, wie es zur Zeit hergestellt wird, auch unbezahlbar. Die Forscher schätzen den Preis auf 5 Mio. $ pro Kilogramm. "Diese Summe könnte aber um einige Größenordnungen schrumpfen, wenn man eine serumfreie Massenproduktion betreibt", sagt Matheny: "Die ersten Computer waren im Vergleich zu heute auch unglaublich teuer."

Ob sich Konsumenten für Kunstfleisch begeistern könnten, ist fraglich. Experten für Tissue-Engineering räumen dem Projekt allerdings echte Chancen ein. "Man sollte wirklich über die erste ‚Das ist aber eklig‘-Reaktion hinausdenken", sagt Peter Johnson von der Universität Pittsburgh. "Es ist gut möglich, dass Nahrungsmittel in Zukunft auf andere Weise hergestellt werden als heute." Paul Kosnik, Wissenschaftler im Unternehmen Tissue Genesis in Honolulu, glaubt sogar, dass man Mathenys Hackfleisch-Ersatz relativ schnell weiterentwickeln und auf den Markt bringen könne - von richtigen Fleischstücken sei man aber noch sehr weit entfernt.

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