Mikroalgen-Recycling könnte Kosten für Nährmedien von Kulturfleisch um bis zu 90 % senken
Forscher der University of Queensland haben Produktionsabfälle von Kulturfleisch genutzt, um Mikroalgen zu züchten und Nährstoffe für neue Zellkulturen zurückzugewinnen. Sie rechnen mit 60 bis 90 % niedrigeren Kosten für Nährmedien, doch der Nachweis im kommerziellen Maßstab steht noch aus.
Abfall wird zum Rohstoff für neue Zellkulturen
Forscher der University of Queensland haben ein System entwickelt, bei dem Mikroalgen Nährstoffe aus Abfällen der Kulturfleischproduktion zurückgewinnen. Die Algen wachsen auf Rückständen aus dem Herstellungsprozess; anschließend lassen sich Nährstoffe extrahieren und erneut in tierische Zellkulturen einspeisen. Nach Angaben von Knowridge schätzt das Team, dass dieses Recycling die Kosten für Zellkulturmedien um 60 bis 90 % senken könnte.
Kulturfleisch entsteht durch die Vermehrung tierischer Zellen, ohne ein vollständiges Tier aufzuziehen und zu schlachten. Mit der Technologie lassen sich Lebensmittel herstellen, die Rind-, Hühner-, Schweine- oder Lammfleisch ähneln. Die Produktion in großem Maßstab bleibt jedoch teuer. Einer der größten Kostenblöcke ist das nährstoffreiche Medium, das Zellen am Leben hält und ihre Vermehrung ermöglicht.
Solche Medien enthalten üblicherweise Aminosäuren, Wachstumsfaktoren und weitere für tierische Zellen erforderliche Stoffe. Im System der University of Queensland nehmen Mikroalgen Nährstoffe auf, die andernfalls im Abfallstrom verbleiben würden. Nach ihrem Wachstum können nutzbare Bestandteile gewonnen und in die Produktion zurückgeführt werden. Dadurch sinkt der Bedarf, für jede Charge ausschließlich neue Ausgangsstoffe zu kaufen.
Sauerstoff und überschüssige Algen schaffen zusätzlichen Wert
Die Mikroalgen könnten in dem geplanten Kreislauf mehrere Aufgaben übernehmen. Sie produzieren Sauerstoff, der das Wachstum der Fleischzellen unterstützen könnte, und wandeln verbliebene Nährstoffe zugleich in wiederverwendbare Biomasse um. Abfallbehandlung, Nährstoffrückgewinnung und ein Teil der Sauerstoffversorgung ließen sich damit miteinander verbinden.
In den Versuchen entstand mehr Mikroalgenmasse, als allein für das Nährstoffrecycling benötigt wurde. Die Forscher halten es für möglich, diesen Überschuss für andere Produkte zu verwenden und Kulturfleischherstellern damit zusätzliche Erlöse zu eröffnen. Das Ausgangsmaterial nennt weder konkrete Produkte noch mögliche Einnahmen. Der kommerzielle Wert dieses Nebenstroms bleibt deshalb offen.
Die Ergebnisse wurden in Food Research International veröffentlicht. Sie betreffen eine Kernfrage der Branche: Wie lassen sich laufende Inputkosten senken, ohne die für zuverlässiges Zellwachstum erforderliche Nährstoffversorgung zu beeinträchtigen? Eine Verringerung der Medienkosten um 60 bis 90 % wäre erheblich. Sie bedeutet jedoch nicht, dass die Gesamtkosten von Kulturfleisch im gleichen Maß fallen, denn Anlagen, Energie, Ausrüstung und weitere Betriebsausgaben bleiben bestehen.
Die Integration im kommerziellen Maßstab ist der nächste Test
Das Team der University of Queensland arbeitet mit dem australischen Kulturfleischunternehmen Magic Valley zusammen, das Abfallmaterial für die Studie bereitstellte. Mit Unterstützung eines Australian-Economic-Accelerator-Zuschusses untersucht das Projekt, wie sich das Recyclingverfahren in deutlich größere Produktionsanlagen integrieren lässt.
Die Skalierung ist die wichtigste offene Frage. Aus dem Laborverfahren muss ein stabiler Prozess werden, der Nährstoffe mit gleichbleibender Qualität liefert, das Zellwachstum unterstützt und sich in die Kontrollen der Lebensmittelproduktion einfügt. Hersteller müssen außerdem klären, wie oft Nährstoffe zirkulieren können, wie überschüssige Algen verarbeitet werden und ob das System im Dauerbetrieb wirtschaftlich bleibt.
Die Untersuchung erscheint, während die Branche auf eine kommerzielle Fertigung hinarbeitet. Fünf Länder haben Kulturfleisch für den Verkauf zugelassen; Australien und Neuseeland gehören zu den jüngsten Märkten, die bestimmte Produkte erlaubten. Funktioniert das Verfahren im industriellen Maßstab, könnten Hersteller ihre Abhängigkeit von neu gekauften Medienbestandteilen und zugleich ihre Abfallmengen verringern. Für Investoren und Lebensmittelproduzenten werden größere Anlagen den entscheidenden Nachweis liefern müssen: reproduzierbare Ausbeuten, verlässliches Zellwachstum und messbare Einsparungen über den gesamten Prozess.
