in 2013 keek de wereld toe hoe voedselcritici zich verscholen hielden in de allereerste Lab-geteelde burger. De kleine roze patty, uit een petrischaaltje geprikt en voor de media gebakken, was het bewijs dat het mogelijk was om veilig en eetbaar vlees te kweken zonder een enkel dier te slachten. Er was maar een probleem: de patty had twee jaar en meer dan $300.000 nodig om te produceren.
maar sindsdien zijn de kosten van de productie van dit hightech vlees gedaald. In januari 2016 produceerde Memphis Meats een’ cultured meatball ‘voor ongeveer $1.000, en tegenwoordig werken start-ups en non-profit organisaties aan andere dierlijke producten uit labo’ s, waaronder varkensvlees, kip, kalkoen, vis, melk, eiwitten, gelatine en zelfs leer.Dr. Mark Post, de Nederlandse wetenschapper die de $300.000 burger creëerde, gelooft dat het mogelijk zou zijn om verbeterde versies van de pasteitjes te maken voor ongeveer $10 elk als zijn technologie zou kunnen worden opgeschaald tot het niveau van een industrieel voedselproces.
dus hoe lang zullen we moeten we wachten tot we kunstmatig vlees zoals worstjes en steaks in onze supermarkten kunnen kopen? Zullen ze echt smaken, en zal iemand ze echt kopen?
gekweekt vlees
in het laboratorium gekweekt vlees komt in vele andere namen voor; gekweekt vlees, in vitro vlees, synthetisch vlees, en wordt gemaakt door het kweken van spiercellen in een voedingsserum en hen aan te moedigen tot spierachtige vezels. Eenvoudiger dierlijke producten, zoals kunstmatige melk of kippenvrije eiwitten, kunnen worden gemaakt door gist die genetisch is gewijzigd om de eiwitten in melk of eieren te produceren, die vervolgens worden geëxtraheerd en gemengd in de juiste hoeveelheden.in feite is er met behulp van’ cellulaire landbouw ‘ geen reden waarom wetenschappers geen kunstmatig vlees konden kweken met kenmerken van een combinatie van dieren, of het in het laboratorium geteelde vlees niet konden verbeteren met gezondere vetten, vitamines of vaccins. We konden zelfs het vlees proeven van zeldzame dieren waarvan niemand zou dromen om te slachten voor voedsel. Iemand een Panda burger?
voor nu is de race om de eerste betaalbare gekweekte vleesproducten te maken. Er moeten dringend geloofwaardige alternatieven voor traditioneel vlees worden gevonden. Veehouderij neemt een enorme hoeveelheid land en water per calorie voedsel in vergelijking met gewassen, en in termen van broeikasgasemissies, is net zo slecht als het verbranden van fossiele brandstoffen, volgens de VN. Stijgende inkomens in ontwikkelingslanden betekent dat meer mensen vlees eten dan ooit tevoren, waardoor de hoeveelheid land die beschikbaar is voor broodnodige gewassen afneemt en wordt bijgedragen aan de klimaatverandering. Natuurlijk kan het kunstmatig kweken van vlees ook een positief effect hebben op het dierenwelzijn.
dus wanneer kunnen we dierenvrij vlees kopen? Zowel Memphis Meats als Mosa Meat, een uitloper van Post ‘ s lab, hopen tegen 2020 scherp geprijsde producten te hebben. “In termen van commerciële verkoop, zou ik zeggen in vier tot vijf jaar,” zegt Post. “Het zal nog steeds een wat dure hamburger, rond de $ 10 mark. Nog een paar jaar commerciële productie en de prijs zal verder gaan dalen.”
productie van vlees in vitro
de wetenschap achter het kweken van vlees zonder dieren is vrij eenvoudig. Het kweken van cellen die gekweekt vlees vormen verschilt niet enorm van andere ‘celcultuurmethoden’ die biologen sinds het begin van de 20e eeuw hebben gebruikt om cellen te bestuderen.
het proces begint met enkele ‘satellietcellen’, die kunnen worden verkregen uit een klein spiermonster dat van een levend dier is genomen. Dit zijn stamcellen die kunnen veranderen in de verschillende cellen gevonden in spier. Slechts één cel kan, in theorie, worden gebruikt om een oneindige hoeveelheid vlees te kweken. Wanneer gevoed een voedingsrijk serum, de cellen veranderen in spiercellen en verspreiden zich, verdubbeling in aantal ongeveer om de paar dagen.
nadat de cellen zich hebben vermenigvuldigd, worden ze aangemoedigd strips te vormen, net zoals spiercellen vezels vormen in levend weefsel. Deze vezels zijn bevestigd aan een spons-achtige steiger die de vezels met voedingsstoffen overspoelt en mechanisch rekt, waarbij de spiercellen worden ‘getraind’ om hun grootte en eiwitgehalte te vergroten. Het resulterende weefsel kan dan worden geoogst, gekruid, gekookt en geconsumeerd als vlees zonder been.
De uitdaging waarmee Post en anderen in het veld worden geconfronteerd, is het opschalen van het proces. Om cellen Industrieel te kweken is een grote ‘bioreactor’ nodig – een hightech vat dat de perfecte groeivoorwaarden kan bieden, maar ook de beweging en stimulatie om de cellen te bewegen. De grootste bestaande bioreactor die hiertoe in staat is, heeft een volume van 25.000 liter (ongeveer een honderdste van de grootte van een Olympisch zwembad), wat volgens schattingen genoeg vlees zou kunnen produceren om 10.000 mensen te voeden. Het is waarschijnlijk dat veel meer van deze nodig zijn om een levensvatbare vleesverwerkende fabriek te maken.
een alternatief idee is om winkels en restaurants aan te moedigen hun eigen vlees op kleinere schaal te verbouwen. In September 2016 lanceerde SuperMeat, een Israëlisch biotechbedrijf, een crowdfundingcampagne om $ 100.000 in te zamelen, die ze meer dan verdubbeld hebben, om kweekapparatuur voor kippen te ontwikkelen die “in supermarkten, restaurants en uiteindelijk in consumentenhuizen” geplaatst zouden kunnen worden.
een ander probleem is het nutriëntenrijke ‘serum’ dat de cellen voedt. Succesvolle serums zijn een cocktail van suikers, aminozuren en dierlijk bloed. Niet alleen zijn bloedgebaseerde serums een bron van zorg voor vegetariërs en veganisten, maar “er zou niet genoeg serum in de wereld zijn om alle cellen te kweken die je nodig hebt om massaproductie te doen,” zegt Post.
He en andere gekweekte vleesbedrijven werken aan bloedvrije alternatieven – maar het is niet eenvoudig. “We zijn aan het uitzoeken welke stoffen in het bloed nodig zijn voor groei,” zegt hij. “Er zijn tienduizenden verschillende stoffen in het bloed en er zijn een paar magische ingrediënten nodig voor elke verschillende celtype.”
hoe goed is een in het laboratorium geteelde burger?
het bereiken van een smaak en textuur die rivaal is met echt vlees lijkt het makkelijkst. Naar aanleiding van een opmerking van de critici die zijn oorspronkelijke burger proefde en zei dat het was een beetje droog, Post is begonnen met het kweken van vetcellen en weefsel van koeien, die vocht toevoegen wanneer gemengd met de spiervezels. Hij heeft ook ontdekt dat het uithongeren van de cellen van zuurstof de hoeveelheid smaakgevende eiwitten in het eindproduct kan verhogen.Marie Gibbons, een onderzoeker van de North Carolina State University die werkt aan gekweekte vleesproductie, zegt dat er geen limiet is aan wat wetenschappers kunnen doen met smaak. “Er is geen twijfel dat kan worden gemanipuleerd om een goede smaak te bereiken – het is gewoon een geval van welke chemicaliën reageren met uw smaakpapillen,” zegt ze. Ze denkt dat gekweekt vlees uiteindelijk lekkerder zou kunnen zijn dan traditioneel vlees, hoewel ze eraan toevoegt: “op dit moment is de prioriteit om eetbare eiwitten op grote schaal te produceren. Dan kun je aan smaakcomponenten werken.”
het eerste gewas van gekweekte vleesproducten zal onvermijdelijk de vorm aannemen van hamburgers, nuggets en ander verwerkt vlees – onverwerkt vlees heeft een complexe structuur van bot, bloedvaten, bindweefsel en vet, en groeit in specifieke vormen. Toch zou het uiteindelijk ook mogelijk moeten zijn om zo complex weefsel te kweken, zegt dr. Paul Mozdziak, Gibbons ‘ collega aan de North Carolina State University. Hij en wetenschappers van verschillende cellulaire landbouworganisaties (zoals New Harvest, SuperMeat en Future Meat) houden de ontwikkelingen in de regeneratieve geneeskunde, de tak van de biomedische wetenschap die zich bezighoudt met het kweken van vervangende organen en weefsel voor procedures zoals huidtransplantaties, in de gaten.
Regeneratieve geneeskunde omvat het stimuleren van cellen om te groeien op een steiger, zodat de resulterende weefsel bootst de exacte lay-out van een levend orgaan, met verschillende soorten cellen in de juiste positie, het creëren van communicerende, functionele onderdelen. Echter, de complexiteit van het leven weefsel betekent dat alleen relatief eenvoudige weefsels zoals de huid zijn gemaakt met enig succes.
toch is een in het lab geteelde karbonade of rek ribben perfect haalbaar, zegt Mozdziak. “Wanneer de gecultiveerde vlees – en steigerwerelden botsen, dan zal de industrie exponentieel opstijgen,” zegt hij.
evenals dierlijke delen voor voedsel, konden wetenschappers zelfs biologische items zoals neushoorns kweken om stroperij te helpen voorkomen.
Wat is het probleem?
op de kortere termijn, met meer basis gekweekte vleesproducten die naar verwachting klaar zijn tegen het begin van het decennium, kan een grotere vraag zijn of mensen klaar zijn om het spul te eten. Zullen consumenten synthetische melk drinken en vlees van laboratoriumkweek eten, of zullen ze worden uitgesteld? Genetisch gemodificeerde (GM) voedingsmiddelen, bijvoorbeeld, worden nog steeds gewantrouwd door velen.
organisaties zoals de Modern Agriculture Foundation bereiden zich al voor op de komst van in vitro vlees, en informeren mensen over waarom we het nodig hebben. De directeur van de Stichting, Shaked Regev, is van mening dat gekweekt vlees niet hetzelfde probleem zal hebben als bestaande vleesalternatieven, omdat het zo vergelijkbaar is. “Het is het echte werk – je kunt dit niet onderscheiden van traditioneel vlees onder een microscoop,” zegt hij.
opiniepeilingen suggereren dat er een bereidheid is om dit moderne vlees een kans te geven. Uit een enquête onder de Nederlandse bevolking bleek dat 63 procent van de mensen voorstander was van het begrip gekweekt rundvlees en 52 procent bereid was het te proberen. Uit een ander onderzoek van The Guardian bleek dat 69 procent van de mensen gekweekt vlees wilde proberen. Of mensen week in week uit naar de cultuurburgers in de supermarkt is een heel andere zaak, dat wel.
mensen zullen altijd extreem gevoelig zijn over wat er op hun bord ligt. Ondanks het welzijn en het milieu rechtvaardigingen voor gekweekt vlees, de gedachte van uw Hamburger afkomstig uit een lab in plaats van een boerderij is een vreemd idee. Maar als kunstmatig vlees zijn belofte waarmaakt en de milieuvriendelijke, veiligere, goedkopere en zelfs smakelijker manier wordt om vlees te eten, zou het concept van het fokken van miljoenen dieren voor de slacht al snel veel vreemder kunnen lijken.
Dit is een uittreksel uit de Artificial Meat Factory in uitgave 298 van BBC Focus magazine.
Follow Science Focus on Twitter, Facebook, Instagram and Flipboard