Cellular Agriculture: Die Zukunft der Landwirtschaft?

cellular agriculture
Foto: CC0 / Pixabay / PublicDomainPictures

Cellular Agriculture ist ein Prozess, der landwirtschaftliche Produkte aus Zellkulturen im Labor erzeugt. Hier erfährst du, wie Cellular Agriculture genau funktioniert und welche Vor- und Nachteile damit verbunden sind.

Um die Klimakrise und das Artensterben in den Griff zu bekommen, muss eine grundlegende Änderung in der industriellen Landwirtschaft stattfinden. Möglichkeiten wie Vertical Farming oder Cellular Agriculture könnten dabei eine entscheidende Rolle spielen. Doch was genau verbirgt sich hinter Cellular Agriculture?

Der englische Begriff bedeutet übersetzt „zelluläre Landwirtschaft„. Er beschreibt die Herstellung von tierischen Produkten mit Hilfe von Zellkulturen statt Nutztieren. Dabei werden lediglich Zellen benutzt. Aus diesen lassen sich tierische Produkten wie Fleisch, Milch oder Hühnereiweiß kultivieren, ohne dass dazu Nutztierhaltung notwendig ist.

Das Ziel von Cellular Agriculture ist es, Menschen mit tierischen Produkten zu versorgen, ohne dabei negative Folgen für Tierwohl, Umwelt und die menschliche Gesundheit zu verursachen. Angesichts des rückläufigen Fleischkonsums sollen die zellulären Produkte eine Ergänzung zu den pflanzlichen Alternativen auf dem Markt darstellen. Dadurch sollen auch Veganer:innen, denen der Verzicht auf tierische Produkte schwerfällt, tierische Alternativen zur Verfügung haben. Das bekannteste Konzept dieser Art ist kultiviertes Fleisch – auch bekannt als Cultured Meat, Clean Meat oder In-vitro-Fleisch.

In diesem Artikel erklären wir dir, wie die Herstellung von Cellular-Agriculture-Produkten grundsätzlich abläuft und welche Vor- und Nachteile sich dadurch ergeben können. 

Herstellung von Cellular-Agriculture-Produkten

Bei Cellular Agriculture dienen Tierzellen zur Herstellung von landwirtschaftlichen Produkten aus dem Labor.
Bei Cellular Agriculture dienen Tierzellen zur Herstellung von landwirtschaftlichen Produkten aus dem Labor.
(Foto: CC0 / Pixabay / ChiemSeherin)

Zur Herstellung von Cellular-Agriculture-Produkten gibt es aktuell zwei verschiedene Methoden:

1. Zelluläre Methode

Bei der zellulären Methode werden sowohl Fleisch als auch Gewebe für Fischprodukte direkt aus Zellen gezüchtet. Dazu werden Stammzellen von Tieren entnommen. Diese Zellen werden in großen Gefäßen (Kultivierern) mit Serum (Nahrung für die Zellen) gefüttert. Dadurch vermehren sich die Zellen. Im Verlauf des Wachstums entsteht Muskelgewebe. Aus diesem Muskelgewebe werden dann Fleisch– und Fischprodukte hergestellt.

    2. Azelluläre Lebensmittel

    Die azelluläre Methode beruht auf der Verwendung von Mikroorganismen wie Hefen oder Bakterien. Diese werden genetisch so manipuliert, dass sie die gewünschten Proteine erzeugen. Genauer gesagt wird ein Gen, also ein einzelner DNA-Abschnitt, aus der entsprechenden tierischen DNA entnommen. Dieses Gen wird dann in das Genom (Erbgut) der Mikroorganosmen eingefügt. Die mit dem Gen manipulierten Mikroorganismen stellen durch verschiedene Fermentationsprozesse dann das gewünschte Protein her. Mit dieser Methode lassen sich zellbasiertes Milch– und Hühnereiweiß erzeugen.

    Cellular Agriculture: Vorteile

    Durch viele ökologische Vorteile kann Cellular Agriculture positiv zur Erhaltung unseres Planeten beitragen.
    Durch viele ökologische Vorteile kann Cellular Agriculture positiv zur Erhaltung unseres Planeten beitragen.
    (Foto: CC0 / Pixabay / ELG21)

    Sowohl ökologische als auch gesellschaftliche Herausforderungen könnten sich durch den Wandel von tierischen zu zellkultivierten landwirtschaftlichen Produkten lösen lassen.

    Folgende Vorteile sollen die zellulären landwirtschaftlichen Produkten haben:

    • Cellular Agriculture würde industrielle Massentierhaltung überflüssig machen. Es wäre nur noch ein kleiner Teil der heutigen Nutztierhaltung nötig. 
    • Die Endprodukte aus Cellular Agriculture sollen gesünder sein als solche aus konventioneller Landwirtschaft. Sie sollen über eine Nährstoffzusammensetzung verfügen, die für den Menschen ideal ist. Möglich ist das, weil sich der Nährstoffgehalt gezielt steuern lässt. So kann Cellular Agriculture etwa den Eiweiß- und Fettgehalt von Produkten exakt auf den menschlichen Bedarf abstimmen. 
    • Cellular Agriculture verursacht deutlich weniger CO2-Emissionen reduziert somit auch den CO2-Fußabdruck der Landwirtschaft. Nutztiere verursachen einen relativ hohen CO2-Ausstoß, der durch zelluläre Landwirtschaft entfallen würde.
    • Land, das aktuell der Nutztierhaltung dient, könnte wieder mit Wald beforstet werden. Dadurch könnte sich die Natur regenerieren. Mehr Waldflächen bedeuten gleichzeitig auch mehr CO2-Absorption.
    • Die Boden- und Wasserverschmutzung ließe sich durch Cellular Agriculture einschränken, da
    • Pestizide und tierische Abfälle aus der Tierhaltung wie Gülle und deutlich verringert würden.
    • Die Ozeane könnten sich regenerieren, wenn die Überfischung der Weltmeere gesenkt oder sogar komplett eingestellt würde.
    • Gesundheitlichen Folgen beim Menschen würden sich verringern lassen. Tierische Produkte enthalten zum Beispiel oft Rückstände von Antibiotika. Dadurch entstehen häufig Antibiotika-Resistenzen. Bei kultivierten zellulären Produkten besteht kein Bedarf an Antibiotika, da diese Produkte auf sterilen Nährmedien heranwachsen.
    • Der Welthunger könnte verringert oder sogar wirkungsvoll bekämpft werden. Flächen, die aktuell zum Anbau von Futtermitteln für die Tiere dienen, würden durch Cellular Agriculture wieder frei zu Verfügung stehen. Die Menschen vor Ort könnten auf diesen freiwerdenden Flächen wieder ihre pflanzliche Grundnahrungsmittel anbauen.

    Kritik an Cellular Agriculture

    Stehen Cellular-Agriculture-Produkte in der Zukunft in Konkurrenz zur kleinbäuerlichen Landwirtschaft?
    Stehen Cellular-Agriculture-Produkte in der Zukunft in Konkurrenz zur kleinbäuerlichen Landwirtschaft?
    (Foto: CC0 / Pixabay / RitaE)

    Gentechnik

    Bei zellulärer Landwirtschaft arbeiten die Forscher:innen mit gentechnischen Verfahren. Die Hefen oder Bakterien, die Gewebe und Proteine herstellen, werden dazu genetisch manipuliert. Nach wie vor stehen viele Menschen Gentechnik skeptisch gegenüber. Das liegt vor allem daran, dass genmanipulierte Pflanzen auf Ackerflächen problematisch für Ökosysteme sein können. Mehr dazu liest du hier: Gentechnik einfach erklärt: Methoden, Kritik und Gesetzeslage zu Grüner Gentechnik.

    Labor-Food

    Außerdem stellt sich die Frage, ob die Produkte von Menschen überhaupt nachgefragt beziehungsweise angenommen würden. Es handelt sich schließlich um künstlich erzeugte Lebensmittel aus dem Labor. Bisher kommt die Marktforschung hinsichtlich der Akzeptanz von Fleisch und Fisch aus zellbasierter Landwirtschaft zu unterschiedlichen Ergebnissen. Das Gottlieb-Duttweiler-Institut (GDI) berichtete im European Food Trends Report 2021 beispielsweise über eine australische Studie zur Generation Z: Hier waren 72 Prozent der Befragten nicht bereit, Laborfleisch zu akzeptieren. 

    Hohe Kosten

    Bisher ist die Entwicklung von Cellular-Agriculture-Produkten noch nicht so ausgeprägt, dass sie konventionellen tierischen Produkten gegenüber konkurrenzfähig sind. Die Kosten für die Produkte aus dem Labor sind noch sehr hoch. Sie müssten mindestens auf das Niveau der normalen tierischen Produkte gesenkt werden, um eine deckende Kaufbereitschaft beim Verbraucher erreichen zu können.

    Konkurrenz mit Kleinbäuerinnen und Kleinbauern?

    Zuletzt stellt sich natürlich auch die Frage, was mit kleinbäuerlichen Strukturen passieren würde. Gerade im Alpenraum erfüllen viele landwirtschaftliche Betriebe nicht nur die Funktion, tierische Produkte zu erzeugen. Sie haben dort über die Rohstoffproduktion hinaus noch weitere Aufgaben. Die Tiere dienen zum Beispiel der Landschaftspflege, indem sie bergige Regionen abgrasen. So kommt es nicht zur Verwilderung und der Alpenraum bleibt auch für Touristen attraktiv. Cellular-Agriculture-Produkte aus dem Labor sollten nicht durch Konkurrenz zum Ruin vieler kleiner, nachhaltiger Betriebe führen. Dadurch würden auch die Landschaftspflege und der Tourismus im Alpenraum geschädigt.

    Cellular Agriculture: Situation in Deutschland

    Noch ist die Herstellung von Milch ohne Kühe, Fleisch ohne Tiere oder Eiern ohne Hennen im Entwicklungsstadium. Es könnte aber durchaus möglich sein, dass die Produkte in den nächsten Jahren auf den Markt gelangen. 

    ProVeg International geht davon aus, dass Produkte aus Zellkulturen in den nächsten Jahre einen wesentlichen Anteil am Proteinsektor einnehmen werden. Im Jahr 2040 könnte der Anteil an kultiviertem Fleisch aus Zellen 35 Prozent des weltweiten Fleischkonsums ausmachen. 

    Weiter berichtet ProVeg, dass die EU im Jahr 2020 einige Firmen mit entsprechenden Fördermitteln unterstützt hat. Damit soll die Forschung im Bereich der zellulären Landwirtschaft vorangebracht werden. Laut der EU habe die zelluläre Landwirtschaft Potenzial, die europäische Fleischindustrie zu revolutionieren.

    Klar ist auf jeden Fall, dass sich die konventionelle Landwirtschaft in Sachen Nachhaltigkeit für die Zukunft ändern muss. Ob hierbei Cellular-Agriculture-Produkte die entscheidende Lösung darstellen, wird sich zeigen.

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