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Umwelt+Natur

Fischstäbchen aus dem Bioreaktor

Fischzellen
Aus solchen Fischzellproben werden die Fischprodukte gezüchtet. (Bild: Bluu GmbH)

Fast überall werden heute mehr Fische gefangen als es den Beständen guttut. Abhilfe könnte künftig Fisch aus dem Bioreaktor schaffen: Ein deutsches Forschungsteam hat eine Methode entwickelt, mit der sich Fischstäbchen, Fischtartar und Co im Labor aus Fischzellen züchten lassen. Das könnte zur Welternährung beitragen, ohne dass dafür die Ozeane weiter überfischt werden müssen, so die Hoffnung der Wissenschaftler.

Schon heute gelten rund 90 Prozent aller Fischbestände als maximal befischt oder überfischt. Das gefährdet nicht nur die marinen Ökosysteme und Nahrungsketten, sondern auch die Ernährungsgrundlage von hunderten Millionen von Menschen. Denn Fisch ist eine wichtige Proteinquelle. Während beim Fleisch schon zahlreiche Forschungseinrichtungen und Unternehmen an Fleischersatz aus Zellkulturen arbeiten, ist diese Möglichkeit beim Fisch noch weit weniger erforscht.

Aus Zellen gezüchtet statt gefischt

Diese Lücke hat nun eine Ausgründung des Fraunhofer-Entwicklungszentrums für Marine und Zelluläre Biotechnologie EMB geschlossen. Das Team von Bluu Biosciences hat sich auf die Entwicklung und Herstellung von zellbasiertem Fisch spezialisiert. Dafür entnehmen die Wissenschaftler zunächst die gewünschten Fischzellen im Rahmen einer Biopsie – sie stanzen ein kleines Stück Gewebe aus einem Fisch aus. Die isolierten Zellen werden im Labor zu einer Art Stammzellen umprogrammiert und können sich dadurch unendlich häufig teilen. Anschließend werden die Zellen im Bioreaktor mit einem Nährmedium vermehrt.

Aktuell konzentrieren sich die Forschenden auf die Optimierung der Medien, um eine kostengünstige Produktion der Fischzellen sicherzustellen und Zellcharakteristika wie Geschmack und Textur zu verfeinern. Dies gelingt, indem man beispielsweise den Anteil an Omega-3-Fettsäuren als wichtigen Geschmacksträger erhöht. Außerdem arbeiten die Wissenschaftler daran, das bisher in Nährmedien eingesetzte fötale Kälberserum (FKS) durch andere, pflanzenbasierte Wachstumsfaktoren zu ersetzen. „Unser erster Prototyp wird komplett FKS-frei sein“, erklärt Sebastian Rakers, Gründer und Geschäftsführer von Bluu Biosciences.

Sobald diese Entwicklungen abgeschlossen sind, sollen die Produktionsmethoden auf industriellen Maßstab hochskaliert werden. Als erste Produkte sind zunächst Fischbällchen, Fischstäbchen und Fischtartar geplant, die noch sich aus einem Mix aus Zellkomponenten und pflanzlichen Proteinen zusammensetzen. Fischfilet wird erst zu einem späteren Zeitpunkt marktreif sein. Hier bedarf es noch weiterer Forschungsarbeit, um die porösen Gerüststrukturen derart aufzubauen, dass ausreichend Nährstoffe und Sauerstoff an die Zellen gelangen. „Nur wenn dies gewährleistet ist, können die auf den Gerüststrukturen wachsenden Zellen sich so strukturieren und ausbilden, wie sie es im natürlichen Fischgewebe auch tun würden“, erläutert Rakers.

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Vorteile für Meere und Umwelt

Nach Ansicht des Forschungsteams bietet die zellbasierte Fischproduktion zahlreiche Vorteile. „Die Schlachtung von Fischen entfällt und idealerweise ist eine Biopsie nur einmalig erforderlich“, sagt Rakers. Dadurch können die Fischbestände in den Ozeanen geschont werden. Anders als bei der Aquakultur wird zudem die Meeresumwelt entlastet. Denn diese marine Massentierhaltung führt durch Nährstoffeinträge, Fischkot und Antibiotika zu einer Verschmutzung und Eutrophierung der Meere. Fischprodukte aus Fischzellen sind frei von Gentechnik, Antibiotika und Umweltgiften.  Weil die zellbasierten Fabriken überall aufgebaut werden können, sind auch die Lieferketten kurz – das spart CO2-Emissionen.

Mit Hilfe von moderner Biotechnologie erzeugter zellbasierter Fisch könnte damit künftig einen Beitrag zur globalen Versorgungssicherheit bei tierischem Protein leisten. „Wir sehen hier einen stark wachsenden Markt. In Kreislaufwirtschaft hergestellten Produkten gehört die Zukunft“, sagt Rakers. Ziel ist es, die Produkte im ersten Schritt über Restaurants auf den Markt zu bringen. Später sollen auch Supermärkte beliefert werden. Ende 2023 nennt Rakers als realistischen Termin für die Markteinführung.

Quelle: Fraunhofer-Gesellschaft

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