De race om een ​​in het laboratorium gekweekte steak te maken

Dingding Hu

In 2013 werd 's werelds eerste burger uit een laboratorium gekookt in boter en gegeten tijdens een blitse persconferentie. De hamburger kostte £ 215.000 (toen $ 330.000) om te maken, en ondanks alle razernij van de media waren de proevers beleefd maar niet erg onder de indruk. Dicht bij vlees, maar niet zo sappig, zei een voedselcriticus.

Toch was die ene burger, betaald door Google-medeoprichter Sergey Brin, het vroegste gebruik van een techniek die cellulaire landbouw wordt genoemd om helemaal opnieuw eetbare vleesproducten te maken - geen dode dieren nodig. Cellulaire landbouw, waarvan de producten bekend staan ​​als gekweekt of in het laboratorium gekweekt vlees, bouwt spierweefsel op uit een handvol cellen van een dier. Deze cellen worden vervolgens gevoed op een steiger in een bioreactor en gevoed met een speciale voedingsbodem.

Dit verhaal maakte deel uit van ons nummer van maart 2019

• Zie de rest van het nummer
• Abonneren

Iets meer dan vijf jaar later racen startups over de hele wereld om in het laboratorium gekweekt vlees te produceren dat net zo goed smaakt als de traditionele soort en ongeveer evenveel kost.

Ze zijn al bezig met een inhaalslag: plantaardig vlees, gemaakt van een mix van niet-dierlijke producten die de smaak en textuur van echt vlees nabootsen, is al op de markt. De grootste naam op dit gebied: Impossible Foods, waarvan het nepvlees wordt verkocht in meer dan 5.000 restaurants en fastfoodketens in de VS en Azië en later dit jaar in de supermarkten zou moeten liggen. Het onderzoeksteam van Impossible van meer dan 100 wetenschappers en ingenieurs gebruikt technieken zoals gaschromatografie en massaspectrometrie om de vluchtige moleculen te identificeren die vrijkomen wanneer vlees wordt gekookt.

De sleutel tot hun specifieke formule is het zuurstofdragende molecuul heem, dat ijzer bevat dat vlees zijn kleur en metaalachtige smaak geeft. In plaats van vlees te gebruiken, gebruikt Impossible genetisch gemodificeerde gist om een ​​versie van heem te maken die in de wortels van bepaalde planten wordt aangetroffen.

Impossible heeft een paar concurrenten, met name Beyond Meat, dat erwteneiwit (onder andere ingrediënten) gebruikt om rundergehakt te repliceren. Het product wordt verkocht in supermarktketens zoals Tesco in het VK en Whole Foods in de VS, naast echt vlees en kip. Zowel Impossible als Beyond hebben medio januari nieuwe, verbeterde versies van hun hamburgers uitgebracht.

Daarentegen heeft geen van de startups van in het laboratorium gekweekt vlees tot nu toe een lanceringsdatum aangekondigd voor zijn eerste commerciële product. Maar als dat gebeurt - sommigen beweren al eind dit jaar - zou de in het laboratorium gekweekte aanpak de traditionele vleesindustrie op zijn kop kunnen zetten.

Ik vermoed dat eiwitten uit gekweekt vlees dingen kunnen doen die plantaardige eiwitten niet kunnen op het gebied van smaak, voeding en prestaties, zegt Isha Datar, die leiding geeft aan New Harvest, een organisatie die onderzoek naar cellulaire landbouw helpt financieren. Datar, een celbioloog en een fellow bij het MIT Media Lab, gelooft dat gekweekt vlees qua voedingswaarde en functioneel meer op echt vlees zal lijken dan de plantaardige soorten. Het idee is dat een die-hard carnivoor (zoals ik) zich misschien niet zo afgeschrikt voelt bij de gedachte om het echte werk op te geven.

Een wereldwijd risico

Dingding Hu

Je vraagt ​​je misschien af, waarom zou iemand dat willen? Het antwoord is dat onze vleesconsumptiegewoonten, in zeer letterlijke zin, niet duurzaam zijn.

Vee dat wordt gefokt voor voedsel, draagt ​​al ongeveer 15% bij aan de wereldwijde uitstoot van broeikasgassen. (Je hebt misschien gehoord dat als koeien een land waren, het de derde grootste uitstoter ter wereld zou zijn.) Een kwart van het ijsvrije land van de planeet wordt gebruikt om ze te laten grazen en een derde van al het akkerland wordt gebruikt om voedsel voor ze te verbouwen . Een groeiende bevolking maakt het alleen maar erger. Geschat wordt dat met een verwachte bevolkingsgroei van 10 miljard mensen tegen 2050 70% meer vlees zal eten. Broeikasgassen van de voedselproductie zullen met maar liefst 92% toenemen.

In januari rapporteerde een commissie van 37 wetenschappers in The Lancet dat de schadelijke effecten van vlees niet alleen op het milieu, maar ook op onze gezondheid, het een wereldwijd risico maken voor mens en planeet. In oktober 2018 ontdekte een studie in Nature dat we onze voeding aanzienlijk zullen moeten veranderen als we de natuurlijke hulpbronnen van onze planeet niet onherstelbaar willen vernietigen.

Zonder veranderingen in de richting van meer plantaardige diëten, zegt Marco Springmann, een onderzoeker in ecologische duurzaamheid aan de Universiteit van Oxford en de hoofdauteur van de Nature-paper, is er weinig kans om gevaarlijke niveaus van klimaatverandering te vermijden.

Het goede nieuws is dat een groeiend aantal mensen nu lijkt te heroverwegen wat ze eten. Uit een recent rapport van Nielsen blijkt dat de verkoop van plantaardig voedsel dat bedoeld is om dierlijke producten te vervangen in 2018 met 20% is gestegen in vergelijking met een jaar eerder. Veganisme, dat niet alleen vlees schuwt, maar ook producten die afkomstig zijn van melkvee dat broeikasgassen uitstraalt, wordt nu als relatief mainstream beschouwd.

Dat staat niet noodzakelijk gelijk aan meer veganisten. Uit een recente Gallup-enquête bleek dat het aantal mensen in de VS dat zegt dat ze veganist zijn sinds 2012 nauwelijks is veranderd en rond de 3% ligt. Hoe dan ook, Amerikanen eten minder vlees, ook al schrappen ze het niet helemaal.

En nu voor de rechtszaken

Memphis Meats CEO Ulma Valeti (midden) en chief science officer Nicholas Genovese (rechts) kijken hoe een chef-kok een van hun creaties bereidt. Memphis vleeswaren

Beleggers wedden groot dat dit momentum zal aanhouden. Startups zoals MosaMeat (mede opgericht door Mark Post, de wetenschapper achter de burger van £ 215.000), Memphis Meats, Supermeat, Just en Finless Foods hebben allemaal gezonde sommen risicokapitaal bijeengespaard. De race is nu om als eerste een smakelijk product op de markt te brengen tegen acceptabele kosten.

Eric Schulze, vice-president product en regelgeving van Memphis Meats, ziet zijn product als een aanvulling op de vleesindustrie. In ons rijke culturele tapijt als soort bieden we een nieuwe innovatie om te verwerken in onze groeiende lijst van duurzame voedseltradities, zegt hij. We zien onszelf als een 'en' niet 'of'-oplossing om een ​​groeiende wereld te voeden.

De traditionele vleesindustrie ziet dat niet zo. De National Cattlemen's Beef Association in de VS noemt deze nieuwe benaderingen nepvlees minachtend. In augustus 2018 heeft Missouri een wet aangenomen die het etiketteren van alternatieve producten als vlees verbiedt. Alleen voedsel dat is afgeleid van geoogste productie van vee of pluimvee mag het woord vlees in welke vorm dan ook op het etiket hebben. Het overtreden van die wet kan leiden tot een boete of zelfs een jaar gevangenisstraf.

De alternatieve vleesindustrie vecht terug. Het Good Food Institute, dat campagne voert voor regelgeving ten gunste van plantaardig en in het laboratorium gekweekt vlees, heeft de krachten gebundeld met Tofurky (de makers van een vleesvervanger op basis van tofu sinds de jaren tachtig), de American Civil Liberties Union en de Animal Legal Defensiefonds om de wet ongedaan te maken. Jessica Almy, beleidsdirecteur van het instituut, zegt dat de huidige wet onzinnig is en een belediging voor het principe van de vrijheid van meningsuiting. De gedachte achter de wet is om plantaardig vlees minder aantrekkelijk te maken en kweekvlees te benadelen als het op de markt komt, zegt ze.

Almy zegt er zeker van te zijn dat hun zaak succesvol zal zijn en verwacht binnenkort een tijdelijk verbod. Maar de strijd in Missouri is slechts het begin van een strijd die jaren kan duren. In februari 2018 lanceerde de Amerikaanse Cattlemen's Association een petitie waarin het Amerikaanse ministerie van landbouw (USDA) wordt opgeroepen om een ​​soortgelijke federale wet uit te vaardigen.

We zullen onze voeding moeten veranderen om te voorkomen dat de planeet verwoest wordt.

Traditionele groepen uit de vleesindustrie hebben zich ook zeer uitgesproken over de manier waarop kweekvlees en plantaardig vlees moeten worden gereguleerd. Afgelopen zomer schreef een groep van de grootste landbouworganisaties in de VS (bijgenaamd The Barnyard) aan president Trump om geruststelling te vragen dat de USDA toezicht zal houden op kweekvlees om een ​​gelijk speelveld te garanderen. (De USDA heeft strengere, strengere veiligheidsinspecties dan de Food and Drug Administration.)

In november 2018 brachten de USDA en de FDA eindelijk een gezamenlijke verklaring uit om aan te kondigen dat de twee regelgevers de verantwoordelijkheden zouden delen voor het toezicht op in het laboratorium gekweekt vlees.

Het runderserumprobleem

Sommige startups op het gebied van kweekvlees zeggen dat deze verwarring over regelgeving het enige is dat hen tegenhoudt. Een bedrijf, Just, zegt van plan te zijn dit jaar een product van gemalen kip op de markt te brengen en heeft een samenwerking aangekondigd met een Japans veebedrijf om een ​​Wagyu-rundvleesproduct te produceren dat is gemaakt van cellen in het laboratorium. De CEO is Josh Tetrick, die eerder de controversiële startup Hampton Creek, de voorloper van Just, had opgericht. (De FDA had het bedrijf ooit verboden om zijn kenmerkende product mayonaise te noemen, omdat het geen eieren bevatte.) Praat met Tetrick, een optimistische, zelfverzekerde jongeman, en je krijgt een idee van de drive en opwinding achter het alternatief -vleesmarkt. De enige [limiet] om te lanceren, zegt hij, is regelgevend.

DINGDING HU

Dat is op zijn zachtst gezegd optimistisch. De lab-meat-beweging staat nog steeds voor grote technische hindernissen. Een daarvan is dat voor het maken van het product iets nodig is dat foetaal runderserum wordt genoemd. FBS wordt geoogst van foetussen die tijdens het slachten van drachtige koeien zijn genomen. Dat is een duidelijk probleem voor een zogenaamd dierproefvrij product. FBS is ook oogverblindend duur. Het wordt gebruikt in de biofarmaceutische industrie en in fundamenteel cellulair onderzoek, maar alleen in kleine hoeveelheden. Kweekvlees vereist echter enorme hoeveelheden. Alle startups van laboratoriumvlees zullen er minder van moeten gebruiken - of het volledig moeten elimineren - om hun producten goedkoop genoeg te maken. Vorig jaar meldde Finless Foods (dat een visvrije versie van blauwvintonijn wil maken) dat het de hoeveelheid FBS die het nodig heeft om zijn cellen te laten groeien, heeft gehalveerd. En Schulze zegt dat het Memphis Meats-team werkt aan manieren om het helemaal uit te bannen.

Maar er zijn andere problemen, zegt Datar, van New Harvest. Ze zegt dat we de fundamentele processen nog niet goed genoeg begrijpen. Hoewel we een vrij diep begrip hebben van dieren die worden gebruikt in medisch onderzoek, zoals laboratoriummuizen, is onze kennis van landbouwdieren op cellulair niveau nogal mager. Ik zie veel opwinding en VC's die investeren, maar ik zie niet veel in wetenschappelijke, materiële vooruitgang, zegt ze. Het wordt lastig om de technologie op te schalen als we nog moeten leren hoe deze complexe biologische systemen reageren en groeien.

In het laboratorium gekweekt vlees heeft een ander - meer tastbaar - probleem. Door spiercellen vanaf het begin te laten groeien, ontstaat puur vleesweefsel, maar het resultaat mist een essentieel onderdeel van een burger of steak: vet. Vet is wat vlees zijn smaak en vocht geeft, en de textuur is moeilijk te repliceren. Plantaardig vlees lost het probleem al op - tot op zekere hoogte - door gebruik te maken van shear cell-technologie die het plantaardige eiwitmengsel in lagen dwingt om een ​​vezelachtige, vleesachtige textuur te produceren. Maar als je helemaal opnieuw een vleesvrije steak wilt maken, moet er wat meer werk verzet worden. Gekweekt vlees heeft een manier nodig om vetcellen te laten groeien en ze op de een of andere manier in contact te brengen met de spiercellen om het eindresultaat smakelijk te maken. Dat is tot nu toe lastig gebleken, wat de belangrijkste reden is dat de eerste burger zo droog was.

De wetenschappers van de in Nederland gevestigde kweekvlees-startup Meatable hebben misschien een manier gevonden. Het team heeft meegelift op medisch stamcelonderzoek om een ​​manier te vinden om pluripotente stamcellen bij koeien te isoleren door ze uit het bloed in de navelstreng van pasgeboren kalveren te halen. Pluripotente cellen, die vroeg in de ontwikkeling van een embryo worden gevormd, kunnen zich tot elk type cel in het lichaam ontwikkelen. Dit betekent dat ze ook kunnen worden overgehaald om vet-, spier- of zelfs levercellen te vormen in in het laboratorium gekweekt vlees.

Ik denk dat er buiten de winkel rijen zullen staan ​​die langer zijn dan voor de volgende iPhone.

Het werk van Meatable kan betekenen dat de cellen kunnen worden aangepast om een ​​steakachtig product te produceren waarvan het vet- en spiergehalte afhangt van wat de klant het liefste heeft: de karakteristieke marmering van een rib-eye steak bijvoorbeeld. We kunnen meer vet toevoegen of het slanker maken - we kunnen alles doen wat we willen. We hebben nieuwe controle over hoe we de cellen voeden, zegt Meatable CTO Daan Luining, die ook onderzoeksdirecteur is bij de non-profit Cellular Agriculture Society. Pluripotente cellen zijn als de hardware. De software die u gebruikt, verandert het in de cel die u wilt. Het zit al in de cel - je hoeft het alleen maar te activeren.

Maar het werk van de onderzoekers is ook interessant omdat ze een manier hebben gevonden om het FBS-probleem te omzeilen: de pluripotente cellen hebben het serum niet nodig om te groeien. Daar is Luining duidelijk trots op. Om dat te omzeilen was het gebruik van een ander celtype een zeer elegante oplossing, zegt hij.

Hij geeft toe dat Meatable nog jaren verwijderd is van de lancering van een commercieel product, maar hij heeft vertrouwen in de uiteindelijke vooruitzichten. Ik denk dat er buiten de winkel rijen zullen staan ​​die langer zijn dan voor de volgende iPhone, zegt hij.

Als je het haalt, eten ze het dan op?

Zoals het er nu uitziet, is in het laboratorium gekweekt vlees niet zo deugdzaam als je zou denken. Hoewel de uitstoot van broeikasgassen lager is dan die van de grootste schurk, rundvlees, is het meer vervuilend dan kip of de plantaardige alternatieven, vanwege de energie die momenteel nodig is om het te produceren. Uit een witboek van het World Economic Forum over de impact van alternatief vlees blijkt dat vlees uit een laboratorium, zoals het nu wordt gemaakt, slechts ongeveer 7% minder broeikasgassen uitstoten dan rundvlees. Andere vervangingen, zoals tofu of planten, leverden reducties tot 25% op. We zullen moeten zien of bedrijven echt in staat zullen zijn om emissiearme producten tegen redelijke kosten aan te bieden, zegt Marco Springmann van Oxford, een van de co-auteurs van het artikel.

Het is ook onduidelijk hoeveel beter voor je in het laboratorium gekweekt vlees zou zijn dan het echte werk. Een van de redenen waarom vlees in verband is gebracht met een verhoogd risico op kanker, is dat het heem bevat, dat ook in kweekvlees kan voorkomen.

En zullen mensen het zelfs willen eten? Dat denkt van wel. Het weinige onderzoek dat er over dit onderwerp is gedaan, ondersteunt dat. Een studie uit 2017, gepubliceerd in het tijdschrift PLoS One, toonde aan dat de meeste consumenten in de VS bereid zouden zijn om vlees uit het laboratorium te proberen, en ongeveer een derde was waarschijnlijk of zeker bereid om het regelmatig te eten.

Verwachten dat de hele wereld veganist wordt, is onrealistisch. Maar een rapport in Nature in oktober 2018 suggereerde dat als iedereen overging op de flexitarische levensstijl (meestal vegetarisch eten maar met een beetje gevogelte en vis en niet meer dan één portie rood vlees per week), we de uitstoot van broeikasgassen van voedselproductie en ook om andere schadelijke effecten van de vleesindustrie, zoals het overmatig gebruik van meststoffen en de verspilling van zoet water en land, te verminderen. (Volgens een onderzoek in The Lancet in oktober zou het ook de vroegtijdige sterfte met ongeveer 20% kunnen verminderen, dankzij minder sterfgevallen door aandoeningen zoals coronaire hartziekten, beroertes en kanker.)

onmogelijk voedsel

Enkele van de grootste spelers in de traditionele vleesindustrie erkennen dit en hernoemen zichzelf subtiel naar eiwitproducenten in plaats van vleesbedrijven. Net als Big Tobacco-bedrijven die vape-startups kopen, kopen de vleesreuzen ook belangen in deze nieuwe industrie. In 2016 lanceerde Tyson Foods, de op één na grootste vleesverwerker ter wereld, een durfkapitaalfonds om producenten van alternatieve vleessoorten te ondersteunen; het is ook een investeerder in Beyond Meat. In 2017 investeerde de op twee na grootste, Cargill, in Memphis Meats, een startup voor kweekvlees, en Tyson volgde in 2018. Veel andere grote voedselproducenten doen hetzelfde; in december 2018 kocht Unilever bijvoorbeeld een Nederlands bedrijf genaamd Vegetarische Slager dat een verscheidenheid aan niet-vleesproducten maakt, waaronder plantaardige vleesvervangers.

Een vleesbedrijf doet niet wat ze doen omdat ze het milieu willen aantasten en niet van dieren houden, zegt Tetrick, de CEO van Just. Ze doen het omdat ze denken dat dit de meest efficiënte manier is. Maar als je ze een andere, efficiëntere manier geeft om het bedrijf te laten groeien, zullen ze het doen.

Tenminste sommigen in de vleesindustrie zijn het daarmee eens. In een profiel vorig jaar voor Bloomberg maakte Tom Hayes, toen de CEO van Tyson, duidelijk waar hij de uiteindelijke toekomst van het bedrijf zag. Als we het vlees kunnen verbouwen zonder het dier, zei hij, waarom zouden we dat dan niet doen?

zich verstoppen