Erstes 3D-biologisch gedrucktes strukturiertes, rindfleischähnliches Wagyu-Fleisch enthüllt

Eine umweltfreundliche und nachhaltige Methode zur Herstellung von kultivierten Fleischalternativen

27.08.2021 - Japan

Wissenschaftler der Universität Osaka verwendeten Stammzellen von Wagyu-Rindern, um eine Fleischalternative mit Muskeln, Fett und Blutgefäßen im 3D-Druckverfahren herzustellen, die herkömmlichen Steaks sehr ähnlich ist. Diese Arbeit könnte dazu beitragen, eine nachhaltigere Zukunft mit weithin verfügbarem kultiviertem Fleisch einzuläuten. Wagyu kann wörtlich mit "japanische Kuh" übersetzt werden und ist weltweit für seinen hohen Gehalt an intramuskulärem Fett bekannt, das als Marmorierung oder Sashi bezeichnet wird. Diese Marmorierung verleiht dem Rindfleisch seinen reichen Geschmack und seine unverwechselbare Textur. Die Art und Weise, in der Rinder heute aufgezogen werden, wird jedoch häufig als nicht nachhaltig angesehen, da sie überproportional zu den Klimaemissionen beiträgt. Die derzeit erhältlichen "kultivierten Fleisch"-Alternativen bestehen hauptsächlich aus schlecht organisierten Muskelfaserzellen, die die komplexe Struktur echter Rindersteaks nicht nachbilden können.

Nun hat ein Team von Wissenschaftlern unter der Leitung der Universität Osaka mit Hilfe des 3D-Drucks synthetisches Fleisch hergestellt, das dem echten Fleisch ähnlicher sieht. "Anhand der histologischen Struktur von Wagyu-Rindfleisch haben wir eine 3D-Druckmethode entwickelt, mit der komplexe Strukturen wie Muskelfasern, Fett und Blutgefäße maßgeschneidert hergestellt werden können", sagt der Hauptautor Dong-Hee Kang. Um diese Herausforderung zu meistern, begann das Team mit zwei Arten von Stammzellen, den so genannten bovinen Satellitenzellen und den aus Fettgewebe stammenden Stammzellen. Unter den richtigen Laborbedingungen können diese "multipotenten" Zellen dazu gebracht werden, sich in jede Art von Zelle zu differenzieren, die für die Herstellung des kultivierten Fleisches benötigt wird.

Aus diesen Zellen wurden mittels Bioprinting einzelne Fasern mit Muskeln, Fett oder Blutgefäßen hergestellt. Die Fasern wurden dann in 3D entsprechend der histologischen Struktur angeordnet, um die Struktur des echten Wagyu-Fleisches zu reproduzieren, das schließlich senkrecht aufgeschnitten wurde, ähnlich wie die traditionelle japanische Süßigkeit Kintaro-ame. Dieses Verfahren ermöglichte die Rekonstruktion der komplexen Gewebestruktur des Fleisches auf eine anpassbare Weise. "Durch die Verbesserung dieser Technologie wird es möglich sein, nicht nur komplexe Fleischstrukturen zu reproduzieren, wie z. B. das schöne Sashi von Wagyu-Rind, sondern auch subtile Anpassungen der Fett- und Muskelbestandteile vorzunehmen", sagt Seniorautor Michiya Matsusaki. Das heißt, die Kunden könnten kultiviertes Fleisch mit dem von ihnen gewünschten Fettanteil bestellen, je nach Geschmack und Gesundheitsaspekten.

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