Kweekvlees kan nog niet zonder dieren. Zo is bloedserum van kalveren nodig om de cellen te doen groeien in het schaaltje. Wereldwijd zijn kweekvleesbedrijven hard bezig het kweekproces diervrij te maken.

Even een paar stamcellen en voedingsstoffen in een bioreactor gooien en een tijdje later massa’s kweekvlees eruit halen? Vergeet het maar. Net als in het lichaam reguleren en stimuleren allerlei groeifactoren, signaalmoleculen en andere eiwitten de groei van stamcellen. Traditioneel komen die stoffen voor kweekvlees uit het bloedserum van kalfsfoetussen (FCS, Fetal Calf Serum). En daar wringt de schoen: wat voor zin heeft het om vlees te kweken terwijl je er toch nog dieren voor moet slachten?

‘We zullen nooit een product op de markt brengen waarvoor kalfsserum nodig is’, stelt Mark Post, hoogleraar fysiologie aan de Universiteit Maastricht en medeoprichter van Mosa Meat, een bedrijf dat werkt aan gekweekt rundvlees. Sinds de Franse chirurg Alexis Carrel in 1912 ontdekte dat cellen makkelijker te kweken zijn door bloedserum toe te voegen, is serum een standaardingrediënt in de meeste celkweken. ‘De spiercellen die we kweken zijn notoir serumafhankelijk. Zo’n 20 % van het kweekmedium bestaat uit serum’, zegt Post.

Niet helder

Inmiddels weten de wetenschappers van Mosa Meat welke groeifactoren in het serum verantwoordelijk zijn voor de groei van runderspiercellen. ‘Het gaat om een cocktail van zes à zeven groeifactoren waaronder FGF2, HGF en IGF’, vervolgt Post. Voluit Fibroblast-, Hepatocyte- en Insulin-like Growth Factor. De kweek in serumvrij medium lukt, maar nog niet naar volle tevredenheid van Mosa Meat. ‘We zoeken, heel empirisch, naar de beste combinatie van groeifactoren en andere componenten uit het kweekmedium, zoals voedingsstoffen, aminozuren en eiwitten als insuline.’

‘Hanuy gooit alle dogma’s overhoop’

De groeifactoren die Post gebruikt, koopt hij in bij fabrikanten die ze met genetisch gemodificeerde bacteriën produceren. Ze zijn goedkoper dan kalfsserum, maar nog steeds te duur om de productie van kweekvlees commercieel interessant te maken. ‘Voor FGF2 bijvoorbeeld betalen we
€ 1.000 per mg. In het lab kunnen we daar een jaar mee vooruit, maar bij de productie van kweekvlees is het genoeg voor een halve dag’, vertelt Post. De prijs voor de groeifactoren is volgens hem zo hoog omdat laboratoria gewend zijn dergelijke bedragen te betalen. ‘Met dezelfde technieken maak je bijvoorbeeld insuline, en enzymen voor de voedings- en wasmiddelenindustrie en die kosten maar een paar euro per gram.’ Mosa Meat richt zijn aandacht dan ook op bedrijven die goedkoop eiwitten maken via recombinant-technieken. ‘Ik sluit niet uit dat we de groeifactoren uiteindelijk zelf gaan maken.’

Naast Mosa Meat zijn er nog andere bedrijven die werken aan gekweekte, van oorsprong dierlijke, producten. Denk aan rund, varken, kip, eend, tonijn en zelfs melk. Geen van die bedrijven wil vertellen hoe ze het kalfsserumprobleem willen oplossen. Via hun websites zijn soms wat summiere gegevens te achterhalen. Som­mige werken aan gist- en schimmelextracten, andere zoeken groeibevorderende stoffen in planten. ‘Ik begrijp niet waarom die bedrijven niet helder zijn over hun aanpak’, zegt Post. ‘Alles wat ik tot nu toe vertelde is al bekend in het publieke domein. Daarnaast vraag ik me af waarom bedrijven zoeken naar stoffen uit planten, die aanpak is nog empirischer dan de onze. We werken immers met bekende goed gedefinieerde biochemische moleculen.’

Opnieuw beginnen

Post is gecharmeerd van de aanpak van het Japanse Integriculture, dat werkt aan gekweekte ganzenlever. Hun ceo, Yuki Hanuy, laat via het Shojinmeat Project zien dat iedereen thuis cellen kan kweken. Hij gebruikt daarbij sportdrank en kippeneiwit als basis voor het kweekmedium. Post vertelt dat hij middelbare-scholieren soms hun profielwerkstuk laat maken met de kweekmethode van het Shojinmeat Project.

‘Het mooie van Hanuy is dat hij op een goede en aanstekelijke manier alle dogma’s over celkweken overhoop gooit en zoekt naar de eenvoudigste manier om vlees te kweken’, zegt Post. ‘Hij zet je op een extreme manier aan tot nadenken over de noodzaak van alles wat we bij celkweken toepassen. Moet je aminozuren gebruiken of lukt het ook met peptides of eiwitten in het medium? Zijn antibiotica en antifungiciden in een kweek nodig? Moet je alles steriliseren en kun je materialen zoals kweekmedia hergebruiken? Het zou best kunnen dat alles wat we de laatste vijftig jaar aan celkweektechnieken ontwikkelden inderdaad nodig is, maar ik denk van niet.’

‘Veel claims zijn publiciteitsstunts’

Geconfronteerd met het voornemen van menig kweekvleesbedrijf om eind dit jaar of volgend jaar met een gekweekt product op de markt te komen zegt Post: ‘Die claims zijn waarschijnlijk publiciteitsstunts.’ In Europa en in menig ander land kost de toelating van dergelijke producten zeker anderhalf tot twee jaar. Post denkt dat niemand dat zo snel voor elkaar krijgt. ‘We zijn zelf heel voorzichtig begonnen met de registratieprocedure voor ons kweekvlees. In het jaar 2021 zou het voor ons haalbaar moeten zijn om op kleine schaal, voor restaurants, kweekvlees te produceren. Wanneer de prijs zo laag is dat het loont om het bij de supermarkt te verkopen, weet ik nog niet. Maar het kan echter snel gaan: inmiddels werken wereldwijd 27 bedrijven aan kweekvlees.’

Nog meer dierlijk materiaal
Het kweekvlees van Mosa Meat bestaat uit vezeltjes opgebouwd uit spier- en vetcellen. De kweek van die cellen start met stamcellen vermenigvuldigen; voor die stap zijn de meeste groeifactoren nodig. In stap twee moeten de vermenigvuldigde stamcellen differentiëren tot spier- of vetcel. Nu voert Mosa Meat beide kweken apart uit, maar het bedrijf werkt aan een kweek vanuit één type stamcel. Tijdens de differentiatie organiseren de spiercellen zich tot spiervezeltjes door te hechten aan collageen eiwitpolymeren die je aan het medium toevoegt. Post: ‘Collageen is een dierlijk product waar we vanaf willen. De spiercellen hechten echter niet aan plantaardige suikerpolymeren, zoals alginaat, cellulose of carrageen. Daarom ontwikkelen we plantaardige suikerpolymeren met daaraan gekoppeld eiwitten waaraan spiercellen wel kunnen hechten.’

Meer ontdekken over de wereld van voedingswetenschappen? Kom naar het Food & Nutrition Evenement op 6 november in Utrecht!