Im Labor gezüchtetes Fett könnte kultiviertem Fleisch echten Geschmack und Textur verleihen
Forschern ist es gelungen, kultiviertes Fettgewebe auf eine Art und Weise zu produzieren, die die Herstellung von schmackhafterem kultiviertem Fleisch in großem Maßstab ermöglichen könnte
Forschern der Tufts University ist es gelungen, im Labor Fettgewebe in großen Mengen zu produzieren, das eine ähnliche Textur und Zusammensetzung aufweist wie das natürlich vorkommende Fettgewebe von Tieren. Die Ergebnisse, die in einer heute in der Zeitschrift eLife veröffentlichten Studie beschrieben werden, könnten für die Herstellung von kultiviertem Fleisch verwendet werden, das vollständig aus Zellen gezüchtet wird und eine realistischere Textur und einen besseren Geschmack aufweist.
Fett verleiht Rindfleisch aus landwirtschaftlicher Produktion (hier im Bild) und anderen Fleischsorten Textur und einen besonderen Geschmack. Forscher haben die Beschaffenheit und Zusammensetzung von natürlichem Fett in aus Zellen gezüchtetem Fettgewebe nachgebildet.
Mike Silver, Tufts University
Startup-Unternehmen auf der ganzen Welt entwickeln kultiviertes Fleisch - Hühnchen, Rindfleisch, Schweinefleisch und Fisch aus Zellkulturen. Die meisten befinden sich in einem frühen Entwicklungsstadium, sind noch nicht bereit für die Massenproduktion und - mit einigen Ausnahmen - noch nicht für den kommerziellen Verkauf zugelassen.
Die meisten dieser in der Entwicklung befindlichen Produkte bestehen aus einer unstrukturierten Zellmischung - man denke nur an Chicken Nuggets anstelle eines Stücks Hühnerbrust. Was fehlt, ist die echte Textur eines Filets oder Steaks - eine Textur, die durch Muskelfasern, Bindegewebe und Fett entsteht.
Das Fett ist nicht nur für die Textur, sondern auch für den köstlichen Geschmack des Fleisches verantwortlich. Bei Verbrauchertests mit natürlichem Rindfleisch mit unterschiedlichem Fettgehalt erhielt Rindfleisch mit 36 % Fett die besten Noten.
Die Herstellung von gezüchtetem Fettgewebe in ausreichender Menge war eine große Herausforderung, denn während das Fett zu einer Masse heranwächst, werden die Zellen in der Mitte mit Sauerstoff und Nährstoffen versorgt. In der Natur versorgen Blutgefäße und Kapillaren das gesamte Gewebe mit Sauerstoff und Nährstoffen. Die Forscher haben noch keine Möglichkeit, dieses Gefäßnetz in großem Maßstab in im Labor gezüchtetem Gewebe nachzubilden, so dass sie Muskeln oder Fett nur bis zu einer Größe von einigen Millimetern wachsen lassen können.
Um diese Beschränkung zu umgehen, züchteten die Forscher Fettzellen von Mäusen und Schweinen zunächst in einer flachen, zweidimensionalen Schicht, ernteten dann diese Zellen und aggregierten sie mit Bindemitteln wie Alginat (aus Algen entwickelt) und mikrobieller Transglutaminase (MTG), die beide bereits in einigen kommerziellen Lebensmitteln verwendet werden, zu einer dreidimensionalen Masse.
"Unser Ziel war es, eine relativ einfache Methode zur Herstellung von Fettmasse zu entwickeln. Da Fettgewebe überwiegend aus Zellen und nur wenigen anderen strukturellen Bestandteilen besteht, dachten wir, dass die Aggregation der Zellen nach dem Wachstum ausreichen würde, um den Geschmack, den Nährwert und das Texturprofil von natürlichem tierischem Fett zu reproduzieren", sagte John Yuen Jr., ein Doktorand, der am Tufts University Center for Cellular Agriculture (TUCCA) arbeitet. "Dies kann funktionieren, wenn das Gewebe nur für Lebensmittel hergestellt wird, da die Zellen nicht am Leben erhalten werden müssen, sobald wir das Fett in großen Mengen gesammelt haben.
Geschmack und Gefühl
Die gesammelten Fettzellen sahen sofort wie Fettgewebe aus, aber um herauszufinden, ob sie wirklich die Eigenschaften von nativem Fett von Tieren reproduzieren, führte das Team eine weitere Reihe von Experimenten durch.
Zunächst untersuchten sie die Textur, indem sie das Fettgewebe zusammendrückten und prüften, wie viel Druck es im Vergleich zu natürlichem tierischem Fett aushalten konnte. Sie fanden heraus, dass das zellgezüchtete, mit Alginat gebundene Fett einem ähnlichen Druck standhalten konnte wie das Fettgewebe von Vieh und Geflügel, und dass sich das zellgezüchtete, mit MTG gebundene Fett eher wie ausgelassenes Fett verhielt, ähnlich wie Schmalz oder Talg. Dies deutet darauf hin, dass es möglich sein könnte, die Beschaffenheit von gezüchtetem Fett mit Hilfe verschiedener Arten und Mengen von Bindemitteln so abzustimmen, dass sie der realen Beschaffenheit von Fett im Fleisch am nächsten kommt.
Auch die molekulare Zusammensetzung des Fetts ist wichtig. Beim Kochen werden Hunderte von Verbindungen freigesetzt, die dem Fleisch Geschmack und Aroma verleihen, und die meisten dieser Verbindungen stammen aus dem Fett, einschließlich der Lipide und ihrer Fettsäurekomponenten.
Das Tufts-Forschungsteam untersuchte die Zusammensetzung der Moleküle aus dem zellgezüchteten Fett und stellte fest, dass sich die Fettsäuremischung von gezüchtetem Mäusefett von der des nativen Mäusefetts unterscheidet, dass aber gezüchtetes Schweinefett ein Fettsäureprofil aufweist, das dem des nativen Gewebes wesentlich ähnlicher ist. Die vorläufigen Forschungsergebnisse des Teams deuten darauf hin, dass es möglich sein könnte, wachsende Fettzellen mit verschiedenen Lipiden zu ergänzen, um sicherzustellen, dass sie der Fettsäurezusammensetzung von natürlichem Fleisch näher kommen.
"Diese Methode der Aggregation von kultivierten Fettzellen mit Bindemitteln lässt sich auf die großtechnische Produktion von kultiviertem Fettgewebe in Bioreaktoren übertragen - ein zentrales Hindernis bei der Entwicklung von kultiviertem Fleisch", so David Kaplan, Stern Family Professor für biomedizinische Technik an der Tufts University und Direktor von TUCCA. "Wir untersuchen weiterhin jeden Aspekt der kultivierten Fleischproduktion mit dem Ziel, eine Massenproduktion von Fleisch zu ermöglichen, das aussieht, schmeckt und sich anfühlt wie echtes Fleisch."
TUCCA ist führend in der Entwicklung einer wachsenden Industrie im Bereich der zellulären Landwirtschaft und löst zusammen mit einem Konsortium aus akademischen und unternehmerischen Mitgliedern - dem TUCCA-Konsortium - die wichtigsten technologischen Herausforderungen in der zellulären Fleischproduktion. Ihre Vision ist nichts Geringeres als der Beginn einerdritten Epoche der menschlichen Nahrungsgewinnung - von der Jagd über die Haustierhaltung bis hin zur zellulären Landwirtschaft.
Hinweis: Dieser Artikel wurde mit einem Computersystem ohne menschlichen Eingriff übersetzt. LUMITOS bietet diese automatischen Übersetzungen an, um eine größere Bandbreite an aktuellen Nachrichten zu präsentieren. Da dieser Artikel mit automatischer Übersetzung übersetzt wurde, ist es möglich, dass er Fehler im Vokabular, in der Syntax oder in der Grammatik enthält. Den ursprünglichen Artikel in Englisch finden Sie hier.
Weitere News aus dem Ressort Wissenschaft
Holen Sie sich die Lebensmittel- und Getränke-Branche in Ihren Posteingang
Ab sofort nichts mehr verpassen: Unser Newsletter für die Lebensmittel- und Getränkeindustrie bringt Sie jeden Dienstag und Donnerstag auf den neuesten Stand. Aktuelle Branchen-News, Produkt-Highlights und Innovationen - kompakt und verständlich in Ihrem Posteingang. Von uns recherchiert, damit Sie es nicht tun müssen.
