Wissenschaftler züchten tierische Zellen in Reiskörnern und kreieren so hybride Lebensmittel
Rindfleisch, aber aus Reis: Erschwingliche und nachhaltige Proteinalternative entwickelt
Vom im Labor gezüchteten Hühnerfleisch bis zum aus Grillen gewonnenen Protein bieten diese innovativen Alternativen Hoffnung für einen Planeten, der mit den ökologischen und ethischen Auswirkungen der industriellen Landwirtschaft zu kämpfen hat. Jetzt fügen koreanische Wissenschaftler der Liste ein neues Rezept hinzu - kultivierten Rinderreis - indem sie tierische Muskel- und Fettzellen in Reiskörnern züchten. Die Methode, die am 14. Februar in der Fachzeitschrift Matter vorgestellt wurde, führt zu einem nahrhaften und geschmackvollen Hybridnahrungsmittel, das nach seiner Vermarktung eine erschwinglichere Proteinalternative mit einem geringeren CO2-Fußabdruck darstellen könnte.
Wachsende tierische Muskel- und Fettzellen in Reiskörnern
Yonsei University, CC BY-SA
Wissenschaftler züchteten Muskel- und Fettzellen von Kühen in Reiskörnern, um ein hybrides Nahrungsmittel zu schaffen
Yonsei University, CC BY-SA
"Stellen Sie sich vor, alle Nährstoffe, die wir brauchen, aus zellkultiviertem Proteinreis zu gewinnen", sagt Erstautor Sohyeon Park, der die Studie unter der Leitung des korrespondierenden Autors Jinkee Hong von der Yonsei-Universität in Südkorea durchgeführt hat. "Reis hat bereits einen hohen Nährstoffgehalt, aber die Zugabe von Zellen aus Nutztieren kann diesen noch erhöhen.
Bei Tieren helfen biologische Gerüste, das dreidimensionale Wachstum der Zellen zu steuern und zu unterstützen, um Gewebe und Organe zu bilden. Um Fleisch aus Zellkulturen zu züchten, ahmte das Team diese zelluläre Umgebung nach - mit Reis. Reiskörner sind porös und haben geordnete Strukturen, die ein solides Gerüst für die Unterbringung von aus Tieren gewonnenen Zellen in den Ecken und Winkeln bilden. Bestimmte Moleküle, die in Reis enthalten sind, können diese Zellen auch nähren und ihr Wachstum fördern, was Reis zu einer idealen Plattform macht.
Das Team beschichtete den Reis zunächst mit Fischgelatine, einem sicheren und essbaren Inhaltsstoff, der den Zellen hilft, sich besser an den Reis zu heften. Anschließend wurden Stammzellen aus Rindermuskeln und -fett in den Reis gesät und 9 bis 11 Tage lang in der Petrischale kultiviert. Das geerntete Endprodukt ist ein zellkultivierter Rindfleischreis mit Hauptbestandteilen, die die Anforderungen an die Lebensmittelsicherheit erfüllen und ein geringes Risiko für die Auslösung von Lebensmittelallergien aufweisen.
Um den Hybridreis zu charakterisieren, dämpften die Forscher ihn und führten verschiedene lebensmitteltechnische Analysen durch, darunter Nährwert, Geruch und Beschaffenheit. Die Ergebnisse zeigten, dass der Hybridreis 8 % mehr Eiweiß und 7 % mehr Fett enthält als normaler Reis. Im Vergleich zur typischen klebrigen und weichen Textur war der Hybridreis fester und brüchiger. Hybridreis mit höherem Muskelgehalt wies Geruchsverbindungen auf, die an Rindfleisch und Mandeln erinnern, während diejenigen mit höherem Fettgehalt Verbindungen aufwiesen, die Sahne, Butter und Kokosnussöl entsprechen.
"Normalerweise beziehen wir das benötigte Protein aus der Viehzucht, aber die Viehzucht verbraucht viele Ressourcen und Wasser und setzt eine Menge Treibhausgase frei", sagt Park. Das Produkt des Teams hat einen deutlich geringeren CO2-Fußabdruck zu einem Bruchteil des Preises. Pro 100 g produziertes Protein setzt der Hybridreis schätzungsweise weniger als 6,27 kgCO2 frei, während Rindfleisch 49,89 kg freisetzt. Sollte der Hybridreis auf den Markt kommen, könnte er etwa 2,23 $ pro Kilogramm kosten, während Rindfleisch 14,88 $ kostet.
Da der hybride Fleischreis nur geringe Lebensmittelsicherheitsrisiken birgt und sich relativ einfach herstellen lässt, ist das Team optimistisch, das Produkt auf den Markt zu bringen. Doch bevor der Reis seinen Weg in unsere Mägen findet, plant das Team, im Reiskorn bessere Bedingungen für das Gedeihen von Muskel- und Fettzellen zu schaffen, was den Nährwert weiter erhöhen kann.
"Ich hatte nicht erwartet, dass die Zellen im Reis so gut wachsen würden", sagt Park. "Jetzt sehe ich eine Welt voller Möglichkeiten für dieses hybride Nahrungsmittel auf Getreidebasis. Es könnte eines Tages als Nahrungsmittelhilfe für Hungersnöte, als militärische Ration oder sogar als Weltraumnahrung dienen."
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