Pflanzliche Fleischalternativen gibt es schon lange. Bereits seit den 1970er-Jahren sind Burger aus Bohnen oder Soja erhältlich. Seither wurden die Rezepturen der pflanzlichen «Fleischprodukte» weiterentwickelt und verfeinert. Doch es gibt ein grundlegendes Problem: Die Struktur von Fleisch nachzuahmen ist äusserst anspruchsvoll. Pflanzenzellen und Muskelzellen unterscheiden sich fundamental. Während Muskeln elastisch und biegsam sind, sind Pflanzenzellen starr und unbiegsam. Das ETH Spin-off planted hat sich diesem Problem angenommen und ein pflanzenbasiertes «Pouletfleisch» entwickelt, das mittels Extruder-Verfahren möglichst nahe an die Fleischstruktur herankommt.

Doch auch der typische Fleischgeschmack vor allem von Rindfleisch ist schwer zu erreichen. Dahinter steckt eine komplizierte chemische Reaktion, die beim Erhitzen von Fleisch entsteht und die von Forschern noch nicht komplett verstanden wird. Aufgrund der Blutzellen erhält Tierfleisch seine rote Farbe sowie ein charakteristisches Eisenaroma. Die Firma «Impossible Foods» erreicht beide Eigenschaften durch das Beifügen von «Heme», einem blutähnlichen roten Farbstoff, der aus den Wurzeln von Sojapflanzen gewonnen wird.

Fleisch aus der Petrischale

Um leidenschaftliche Fleischesser von Alternativen zu überzeugen, braucht es Produkte, die aussehen wie Fleisch, schmecken wie Fleisch und preislich erschwinglich sind. Deshalb forschen derzeit immer mehr Nahrungsmittelhersteller an «künstlichem» Fleisch aus dem Labor – sogenanntem «Cultured Meat». Bereits 2013 wurde der erste «Lab-based» Hamburger hergestellt und live im Fernsehen gegessen. Seither forschen Dutzende Unternehmen auf der ganzen Welt am Laborfleisch. Die Idee dahinter ist folgende: Aus einer ganz kleinen Gewebeprobe eines Rinds werden sogenannte Satellitenzellen gewonnen. Dabei handelt es sich um eine Art Muskelstammzellen, die im Falle einer Verletzung neue Muskelmasse produzieren.

Die Satellitenzellen kommen in eine Petrischale und werden dort zum Wachstum angeregt. Dafür braucht es ein Medium, das die Stammzellen mit Nährstoffen versorgt und ihre Vermehrung ständig anregt. In Zukunft sollten solche «Kulturmedien» aus pflanzlichen Stoffen bestehen. Infrage kommen beispielsweise bestimmte pflanzliche Proteine. Um diese und weitere nötige Stoffe wie Vitamine oder Aminosäuren in grossen Mengen für die Produktion zu gewinnen, braucht es biotechnologische Verfahren.