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Kunstfisch für Astronauten

- Würden Sie reinbeißen? In ein Schnitzel, das im Bioreaktor gewachsen ist, oder in eine Hackfleisch-Frikadelle aus einer Nährlösung? Von Zellforschern herangezüchtet und von Lebensmitteltechnologen so produziert, dass Form, Farbe und Geschmack dem Ursprungsprodukt möglichst nahe kommen?

Immerhin könnte die umstrittene Massentierhaltung durch "künstliches Fleisch" abgeschafft werden. Und der steigende Flächenverbrauch für die Tierzucht und den Futteranbau, die Umweltbelastung durch Unmengen von Gülle und Fleisch mit Rückständen von Medikamenten oder Krankheitserregern, wären dann Schnee von gestern. Auch Zivilisationskrankheiten durch übermäßigen Fleischverzehr gingen zurück. Letztlich könnte Kunstfleisch aber vor allem die Ernährungssituation auf der Erde verändern. Mit künstlichen Fleisch ließe sich sogar gegen den Klimawandel "anessen", da es weniger Rinderherden geben würde, aus deren Mägen massenhaft schädigende Gase entweichen.

Getrieben von dieser Vision tüfteln Forscher in verschiedenen Labors am Steak aus der Retorte. Bei der US-Raumfahrtagentur NASA versuchte man sich vor einigen Jahren auch schon an künstlichen Fischstäbchen: Ein Stückchen Goldfisch wurde in einer Nährlösung gebadet, das daraufhin quasi von ganz allein zu wachsen begann. Innerhalb von einer Woche nahm die Masse um bis zu 14 Prozent zu. Mit dem Experiment wollten die NASA-Forscher die Ernährung von Astronauten auf langen Weltraumflügen verbessern.

Ein Test steht noch aus. Jason Matheny (Universität Maryland) hat im Fachjournal "Tissue Engineering" (Bd. 11) den Stand der Kunstfleisch-Forschung zusammengefasst. Eine Methode: tierische Skelettmuskelzellen, angehängt an Trägersubstanzen (etwa ein Kollagen-Gerüst), werden in einem Bioreaktor vermehrt. Die Zellen lagern sich zu Muskelfasern zusammen, die "geerntet, gekocht und als Fleisch verzehrt" werden könnten. Genau diesen Weg haben niederländische Forschern beschritten. Inspiriert von Versuchen, künstliche Haut für Brandopfer in der Petrischale zu züchten, ließ sich ein Team um den Dermatologen Wiete Westerhof (Universität Amsterdam) ein Verfahren zur Herstellung von Kunstfleisch patentieren.

Kein Entfernen von Sehnen und Fett nötig

Es funktioniert mit Muskelzellen von Rind, Schwein oder Huhn, aber auch exotischere Fleischsorten wie Kängurufleisch ließen sich heranzüchten. Knochen, Innereien, Sehnen, Knorpel oder Fett müsste man nicht mehr entfernen, so die Patentschrift. Man könnte auch Muskelzellen auf einer Membran wachsen lassen und mehrere dieser Schichten anschließend übereinander stapeln, so Matheny. Allerdings haben beide Methoden ihre Grenzen: Ganze Steaks lassen sich so nicht herstellen, produziert würde lediglich eine Hackfleisch-ähnliche Substanz. Sie könnte Grundlage für Burger oder Würstchen sein.

Was die Produktion eines "echten" Stücks Kunstfleisch erschwert, ist die fehlende Blutversorgung: sind die Zellen zu weit von einer Sauerstoff- und Nährstoffquelle entfernt, sterben sie ab - ein generelles Problem im Tissue Engineering, der Gewebezucht im Labor. "Die Nährlösung diffundiert zwar in die Zellen hinein, allerdings geht das nur bis zu einer Zellschicht-Dicke von weniger als einem Millimeter", erläutert Andres Hilfiker von den Leibniz-Forschungslaboratorien für Biotechnologie und künstliche Organe an der Medizinischen Hochschule Hannover.

 Und es wartet noch eine andere Herausforderung auf die Kunstfleisch-Forscher: Damit die Zellen sich teilen und zu ganzen Faserverbänden vereinigen, müssen sie quasi trainiert werden. Bei der Kuh geht das von ganz alleine, wenn sie auf der Weide auf und ab läuft. Im Bioreaktor hingegen müssen technische Tricks herhalten. Experimentiert wird mit beweglichen Gerüsten, die mechanisch oder elektromagnetisch gestaucht und gestreckt werden, um das Wachstum der Zellen zu stimulieren.

Es sind also noch viele Probleme zu überwinden, bevor es im Supermarkt das Steak aus der Retorte gibt. Ob es dann dem Verbraucher schmecken wird, ist eine andere Frage. Es könnte ihm aber eine Verbesserung der Nährstoffe im Fleisch einbringen. "Die meisten Fleischsorten haben einen hohen Gehalt an Omega-6-Fettsäuren, die einen hohen Cholesterinspiegel verursachen", betont Jason Matheny. "Beim in vitro-Fleisch könnte man diese durch gesunde Omega-3-Fettsäuren ersetzen".

Lexikon aktuell: Probiert hat die Kunstfleisch-Ergebnisse noch niemand. Ein Grund: die Tatsache, dass die Nährlösung unter anderem aus fötalem Kälberserum besteht. Und das kann Krankheitserreger enthalten. Aber die Forscher sind dabei, einen Ausweg zu suchen: Demnächst sollen die Zellen in einem serumfreien Medium schwimmen. Als Nährstoffquelle könnte ein Extrakt dienen, der aus asiatischen Maitake-Pilzen gewonnen wird. Astronauten, die sich lange im Weltraum aufhalten, werden künftig auf künstliches Fleisch angewiesen sein, meint man bei der NASA, wo bereits Experimente mit der Kunstfischproduktion laufen.

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