Kleine Algen, große Wirkung: Neuer Ansatz soll kultiviertes Fleisch günstiger machen

Mikroalgen könnten kultiviertes Fleisch günstiger und kreislauffähiger machen Winzige Grünalgen könnten bei einer der größten Herausforderungen von kultiviertem Fleisch helfen: Zellen ausreichend mit Nährstoffen zu versorgen, ohne dauerhaft große Mengen teurer Bestandteile einzusetzen.

Ein internationales Forschungsteam mit Beteiligung der Hochschule Pforzheim und der Technischen Universität München zeigt, wie Mikroalgen dabei gleich doppelt helfen könnten – als Nährstofflieferant und als biologische Recyclingstation.

Die Idee: Was tierische Zellen im Kulturmedium übrig lassen, verwertet die Alge. Die daraus entstehende Biomasse kann anschließend wieder zur Versorgung der Zellen beitragen.

Warum Zellfutter so wichtig ist Kultiviertes Fleisch entsteht aus tierischen Zellen, die außerhalb eines Tieres vermehrt werden. Dafür benötigen sie ein Zellkulturmedium mit Zucker, Aminosäuren, Vitaminen und weiteren wachstumsfördernden Stoffen.

Diese Nährlösungen zählen bislang zu den teuersten Bestandteilen der Technologie. Gerade hochwertige Aminosäuren und Wachstumsfaktoren machen die Produktion aufwendig.

Genau hier setzt der neue Ansatz an.

Aus Restmedium wird neue Nahrung Die Forschenden arbeiteten mit der Mikroalge Chlorella BDH-1 . Statt verbrauchtes Zellkulturmedium zu entsorgen, nutzten sie dessen verbliebene Nährstoffe für das Wachstum der Algen.

Anschließend wurden die Algenzellen aufgeschlossen. Der daraus entstandene Extrakt enthält unter anderem Proteine und Aminosäuren und wurde wiederum dem Medium der tierischen Zellen zugesetzt.

Aus einem Reststoff wurde damit erneut eine Nährstoffquelle.

50 Prozent weniger Nährstoffe – mehr Zellwachstum Besonders vielversprechend war die Kombination aus Algenextrakt und einer Ko-Kultivierung von Mikroalgen und tierischen Zellen.

In einem Versuchsansatz konnten die Forschenden die üblichen Mengen an Aminosäuren und Serum um 50 Prozent reduzieren . Gleichzeitig stieg die Zellvermehrung gegenüber dem Vergleichsmedium um rund 40 Prozent .

Unter anderen Bedingungen erreichten die Zellen mit Algenextrakt sogar mehr als die doppelte Wachstumsleistung eines Standardmediums.

Wichtig bleibt allerdings die Einordnung: Untersucht wurde die Zellvermehrung im Labor. Daraus folgt noch nicht, dass sich kultiviertes Fleisch im industriellen Maßstab automatisch deutlich günstiger herstellen lässt.

Auch deutsche Forschung ist beteiligt Professorin Ute Marx von der Hochschule Pforzheim brachte ihre Expertise in der NMR-Spektroskopie ein. Außerdem gehört Matthias L. Schlieker von der Technischen Universität München zum Forschungsteam.

Mit solchen Analyseverfahren lässt sich untersuchen, welche Moleküle im Algenextrakt vorhanden sind und welche davon die tierischen Zellen tatsächlich aufnehmen.

Dieses Wissen könnte künftig helfen, Kulturmedien gezielter zusammenzustellen und besonders teure Bestandteile zu reduzieren.

Mikroalgen werden zunehmend interessant Auch andere Forschungsgruppen untersuchen Mikroalgen als mögliche Rohstoffquelle für Zellkulturmedien. Studien mit Chlorella vulgaris zeigen ebenfalls, dass aufbereitete Algenextrakte Nährstoffe für tierische Muskelzellen bereitstellen können.

Das macht Mikroalgen zu einem interessanten Baustein für eine Technologie, deren wirtschaftlicher Erfolg stark davon abhängt, Nährstofflösungen günstiger und effizienter zu machen.

Warum das Hoffnung macht Besonders spannend ist das Prinzip der Kreislaufwirtschaft.

Statt verbrauchtes Kulturmedium einfach zu entsorgen, könnten Mikroalgen darin verbliebene Stoffe aufnehmen und daraus neue Biomasse erzeugen. Aus einem Abfallstrom würde erneut ein Rohstoff.

Bis daraus industrielle Produktionsverfahren entstehen, sind allerdings noch größere Versuche, Sicherheitsprüfungen und Wirtschaftlichkeitsanalysen notwendig.

Die Forschung zeigt dennoch, wie biologische Kreisläufe helfen könnten, neue Lebensmitteltechnologien effizienter zu machen.

Manchmal kommen große Ideen eben von ziemlich kleinen Organismen.mie