Echt vlees eten zonder dat er een dier voor is geslacht. Vlees dat is gekweekt in een lab dus. Dit klinkt nog wat science fiction, maar het moment dat dit op onze bordjes ligt komt steeds dichterbij. Wetenschappers zijn al zo’n 20 jaar bezig met het ontwikkelen van de ultieme methode om vlees te maken in het lab. Inmiddels zijn de ontwikkelingen dusdanig ver dat kweekvlees ook al aandacht heeft gekregen van de politiek. Deze week hebben Kamerleden een debat gevoerd over de commerciële productie van kweekvlees (NOS). En dat is maar goed ook, want het eten van kweekvlees in plaats van geslachte dieren belooft een stuk beter te zijn voor het milieu. In dit stuk leg ik je uit hoe het wordt gemaakt en hoe ver we al zijn.
Hoe maak je vlees in een lab?
Kweekvlees dankt zijn naam aan de manier waarop het wordt gemaakt; namelijk door celkweek. Cellen kweken doen we al meer dan honderd jaar en we worden er steeds beter in. We kunnen ze isoleren uit allerlei delen van het lichaam om ze vervolgens soms jaren in leven te houden in het lab. Dit gaat natuurlijk niet vanzelf, de cellen hebben steeds een nieuwe aanvoer van voedingsstoffen nodig, net zoals in het lichaam. Dit houdt in dat er meestal om de dag nieuw kweekmedium wordt toegevoegd aan de cellen met daarin alle benodigde voedingsstoffen.
Voor het maken van kweekvlees wordt op dit moment gebruik gemaakt van stamcellen die uit het spierweefsel van dieren worden geïsoleerd. Er wordt hiervoor eerst een biopt genomen van de spier, waarna de stamcellen worden gescheiden van het overige spierweefsel. Vervolgens worden de stamcellen in de kweek vermenigvuldigd tot het juiste aantal. Deze stamcellen kunnen nog verschillende typen cellen worden. Door de juiste omstandigheden te creëren zorgen we ervoor dat de stamcellen veranderen in spiercellen.
Dierlijke materialen
Een groot probleem in de huidige methoden voor het maken van kweekvlees is het gebruik van dierlijk serum. Serum is nodig om de cellen van de juiste voedingsstoffen te voorzien. Als we kweekvlees op grote schaal gaan maken, zouden er grote hoeveelheden van dit serum nodig zijn. Dit is niet alleen onethisch, maar ook heel duur. Op dit moment kunnen we nog niet zonder, maar gelukkig wordt er hard gewerkt aan het maken van synthetische stoffen om het serum te vervangen.
Naast het serum komen de benodigde stamcellen dus ook uit dierlijke bron, namelijk het spierweefsel. Hoewel je in theorie stamcellen bijna eindeloos kunt laten vermenigvuldigen, is dat voor deze spierstamcellen in de praktijk nog een uitdaging. Het zou dus kunnen dat nieuwe biopten nodig blijven om aan de stamcel vraag te voldoen. Wel is de hoeveelheid spierweefsel die hiervoor nodig is natuurlijk vele malen kleiner dan wanneer je vlees direct van het dier eet.
Gelukkig wordt er ook gewerkt aan methoden waarbij andere stamcel bronnen worden gebruikt. Hiervoor is het gebruik van de induced pluripotent stem cells (IPSCs) een hele interessante. Met deze techniek kan men van normale lichaamscellen stamcellen maken. Daarbij zijn deze stamcellen ook nog eens veel beter in staat om oneindig door te delen. Je kan dus in feite van een stukje huid een vrijwel eindeloze hoeveelheid stamcellen maken. Van deze stamcellen zou je dan in theorie weer spiercellen kunnen maken. In principe heb je dan dus maar heel weinig nodig van het dier. Helaas zijn we in de praktijk nog niet helemaal in staat om deze laatste stap uit te voeren, maar we komen steeds dichterbij.
Voedingsstoffen hetzelfde als vlees?
Net zoals dat de huidige vleesvervangers niet altijd alle voedingsstoffen bevatten die er in vlees zitten, is dit bij kweekvlees ook niet automatisch het geval. Vitamine B12 bijvoorbeeld, wordt niet door het lichaam van dieren zelf gemaakt. De dieren die wij eten bevatten bacteriën in de darm die B12 aanmaken. Dit wordt vervolgens opgenomen door de darm en komt in het spierweefsel terecht. Aangezien een stukje spier in het lab niet aangesloten zit op een verteringstelsel en een bloedbaan, komt er niet vanzelf vitamine B12 in terecht. Dit is dus iets dat sowieso zal moeten worden toegevoegd tijdens het kweken van vlees.
Is het ook echt minder belastend voor het milieu?
Uiteindelijk is het verlagen van de belasting op het milieu het ultieme doel van het maken van kweekvlees. Hoe veel beter is het dan eigenlijk voor het milieu? In deze studie werd de impact van het kweken van vlees op het milieu vergeleken met de impact van reguliere vleesproductie. Hieruit blijkt dat kweekvlees het vooral erg goed doet op het gebied van uitstoot van broeikasgassen, landoppervlaktegebruik en watergebruik. Op het gebied van energieverbruik zijn de verschillen iets minder groot, ook al blijkt het energieverbruik van rundvleesproductie alsnog bijna twee keer zo groot. Wel blijkt het energiegebruik voor kweekvlees hoger te zijn dan dat voor de productie van vlees van gevogelte. Je kunt de verschillen zelf vergelijken in de grafiek van de studie hier beneden.
Nog meer voordelen
Het is duidelijk dat kweekvlees vele voordelen voor het milieu kan hebben en uiteindelijk ook voor het dierenwelzijn. Daarnaast zijn er nog wat voordelen te noemen. Zo zou kweekvlees het verspreiden van dierlijke ziektes kunnen voorkomen. Denk hierbij bijvoorbeeld aan de uitbraak van het nieuwe coronavirus, dat waarschijnlijk ook van dier op mens is overgedragen. Ook kan met de juiste hygiëne maatregelen blootstelling aan andere ziekteverwekkers zoals salmonella of E.Coli worden vermeden. De blootstelling aan gevaarlijke stoffen zoals pesticides en antibiotica is ook veel beter controleerbaar in het lab.
Met kweekvlees kunnen we dus de vleesconsumptie een stuk veiliger maken voor onze eigen gezondheid. We kunnen zelfs nog een stapje verder gaan en het kweekvlees zo aanpassen dat het gezonder wordt dan normaal vlees. Zo zouden we ervoor kunnen zorgen dat het kweekvlees minder vet is en meer goede voedingstoffen bevat. Het is natuurlijk nog maar de vraag of dit veel goeds doet met de smaak.
Kan het op grote schaal?
Om kweekvlees op grote schaal te gaan produceren moet er naast het vinden van een alternatief voor dierlijk serum nog meer gebeuren. Er zullen enorme bioreactoren nodig zijn om het vlees in te kweken. Gelukkig bestaan er al grote bioreactoren voor het kweken van cellen en zal een deel van deze techniek hiervoor kunnen worden gebruikt. Wel zal de bioreactor nog moeten worden aangepast aan de ultieme kweekomstandigheden van spierweefsel.
Een bijkomend probleem is dat er nu nog geen dikke stukken vlees gemaakt kunnen worden, omdat het vlees geen bloedvaten bevat. Voedingsstoffen kunnen doormiddel van diffusie naar binnen gelegen cellen worden getransporteerd, maar dit kan maar over een afstand van 100-200 micrometer. Bij een stukje vlees dat dikker is dan dit, komt er een deel van de cellen zonder voedingsstoffen te zitten en sterft daardoor af. De stukjes vlees die nu gekweekt worden zijn dus nog ontzettend dun. Er wordt hard gewerkt aan het maken van bloedvaten in gekweekt weefsel, maar we zijn voorlopig nog niet zo ver dat we dit kunnen gebruiken.
Is het lekker?
Als we al deze obstakels uit de weg hebben geruimd, rest er nog maar één vraag: is het eindresultaat lekker? Als het niet als echt vlees smaakt, gaat het nooit de huidige vleesconsumptie vervangen. En dan zou alle moeite voor niks zijn geweest. De eerste kweekvlees burger werd al in 2013 gemaakt en geproefd. De textuur leek al wel erg op dat van vlees, maar er miste nog wel wat. Zo werd er vooral genoemd dat het vlees geen vet bevatte en dat dat het een stuk minder sappig maakte dan normaal. Daarom wordt er ook geëxperimenteerd met het toevoegen van stamcellen uit vet. Deze vormen uiteindelijk vetcellen, waardoor het eindresultaat meer op echt vlees lijkt.
Zou jij kweekvlees willen proberen?
Bronnen:
Post, M. J. Cultured meat from stem cells : Challenges and prospects. MESC92, 297–301 (2012).
Kadim, I. T., Mahgoub, O., Baqir, S., Faye, B. & Purchas, R. Cultured meat from muscle stem cells: A review of challenges and prospects. J. Integr. Agric.14, 222–233 (2015).