{"id":620,"date":"2023-07-26T09:03:15","date_gmt":"2023-07-26T07:03:15","guid":{"rendered":"https:\/\/blog.zhaw.ch\/eat-grow-change\/?p=620"},"modified":"2023-07-18T09:20:50","modified_gmt":"2023-07-18T07:20:50","slug":"precision-fermentation-milch-aus-dem-bioreaktor","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blog.zhaw.ch\/eat-grow-change\/2023\/07\/26\/precision-fermentation-milch-aus-dem-bioreaktor\/","title":{"rendered":"Precision Fermentation: Milch aus dem Bioreaktor?"},"content":{"rendered":"\n

Ein Beitrag von Linus Koch<\/em><\/p>\n\n\n\n

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Abbildung 1 So k\u00f6nnte die zuk\u00fcnftige Milchproduktion aussehen, Quelle: adobe stock<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Dass mit der Herstellung von tierischen Produkten negative Folgen f\u00fcr das Tierwohl und die Umwelt einhergehen, ist Tatsache. Viele Menschen verzichten dennoch nicht auf den Konsum dieser Produkte. Deshalb sollten die Umweltauswirkungen bei deren Herstellung unbedingt minimiert werden. Nun k\u00f6nnte ein Prozess, der schon vor 9’000 Jahren von Menschen zum Brauen von alkoholischen Getr\u00e4nken genutzt wurde [1]<\/sup>, die nachhaltige Produktion von tierischen Rohstoffen erm\u00f6glichen \u2013 Fermentation.<\/p>\n\n\n\n

Unter Fermentation versteht man die chemische Umwandlung organischer Stoffe durch den mikrobiellen Stoffwechsel.[2]<\/sup> So verstoffwechseln Hefen zum Beispiel Zucker zu Alkohol und CO2<\/sub>, und werden deshalb zum Brauen von Bier verwendet. Durch die Fortschritte bei der Erforschung der DNA k\u00f6nnen wir Mikroorganismen heute so ver\u00e4ndern, dass sie bestimmte Stoffe herstellen und sie dann als \u00abZellfabrik\u00bb f\u00fcr die Produktion von Rohstoffen nutzen. Diese Nutzung von genetisch ver\u00e4nderten Mikroorganismen zur Produktion von Stoffen heisst Precision Fermentation und hatte ihren Durchbruch im Jahr 1978, als das erste Mal Insulin durch gentechnisch ver\u00e4nderte Hefe erzeugt wurde. Insulin wurde bis dahin aus der Bauchspeicheldr\u00fcse von K\u00fchen und Schweinen gewonnen, wobei mehr als 50’000 Tiere f\u00fcr die Herstellung eines Kilogramms Insulin ben\u00f6tigt wurden.[3]<\/sup><\/p>\n\n\n\n

Wie Precision Fermentation die Tierhaltung obsolet macht<\/h4>\n\n\n\n

Seit diesem Durchbruch wird Precision Fermentation zur Herstellung von Medikamenten, Kosmetik und anderen Stoffen genutzt. Dabei werden die gentechnisch ver\u00e4nderten Mikroorganismen in einem Bioreaktor vermehrt und mit kohlenhydrathaltigen Rohstoffen gef\u00fcttert, um den Stoff in grossen Mengen produzieren zu k\u00f6nnen. Der Stoff wird dann aus dem Tank extrahiert und gereinigt, bevor er weiterverarbeitet werden kann. Es ist m\u00f6glich, mit dieser Methode auch tierisch Proteine und Fette herzustellen, die in Fleisch, Milch und Eiern enthalten sind.<\/p>\n\n\n\n

Doch was sind die Vorteile von Precision Fermentation bei der Herstellung tierischer Produkte in Vergleich zur herk\u00f6mmlichen Tierhaltung? Ein klarer Vorteil ist, dass dieser Prozess ohne die Haltung von Tieren funktioniert, somit werden Bedenken zum Tierwohl komplett aus dem Weg geschafft. Zus\u00e4tzlich soll der Einsatz dieser Produktionsmethode die Landnutzung, die Treibhausgasemissionen, die Eutrophierung von Gew\u00e4ssern und der Wasserverbrauch der Landwirtschaft erheblich senken.[4]<\/sup><\/p>\n\n\n\n

Herausforderungen bei der Domestizierung von Mikroorganismen<\/h4>\n\n\n\n

Doch es gibt auch Herausforderungen und potenzielle Nachteile dieser Technologie. Einerseits m\u00fcsste eine komplett neue Infrastruktur aus neuen Produktionsanlagen aufgebaut werden, um in den Massen tierische Produkte zu produzieren, wie es die konventionelle Landwirtschaft heute tut, andererseits k\u00f6nnen solche Anlagen nur von ausgebildetem Fachpersonal betrieben werden. Zus\u00e4tzlich sind die regulatorischen H\u00fcrden gross, welche solche Lebensmittel \u00fcberwinden m\u00fcssen. Ausserdem herrschen bei vielen Konsument*innen noch Bedenken \u00fcber den Einsatz von Gentechnik.[5]<\/sup><\/p>\n\n\n\n

Warum sich Precision Fermentation durchsetzen wird<\/h4>\n\n\n\n

Trotz diesen H\u00fcrden werden in den USA bereits erste Produkte verkauft, in welchen Milchproteine aus Bioreaktoren verwendet werden. So wird beispielsweise bereits \u00abanimal free\u00bb Molkenproteinpulver, oder Eiscremes angeboten. Die Angst vor Precision Fermentation erscheint mir unbegr\u00fcndet vor dem Hintergrund, dass bereits viele Medikamente und Nahrungserg\u00e4nzungsmittel (z.B. B-Vitamine) mit diesem Verfahren hergestellt werden. Doch der Hauptgrund f\u00fcr die Anwendung von Precision Fermentation in der Nahrungsmittelproduktion werden die fallenden Kosten sein. Im Jahr 2000 kostete die Herstellung eines Kilogramms eines bestimmten Molek\u00fcls noch rund eine Million US-Dollar, 2019 waren es nur noch Einhundert. [3]<\/sup> Wenn die Kosten weiter in diesem Tempo fallen, wird sich Precision Fermentation langfristig auch in der Lebensmittelindustrie durchsetzen.<\/p>\n\n\n\n

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Dieser Blog-Beitrag entstand im Rahmen des Bachelormoduls \u00abWeltern\u00e4hrungssysteme\u00bb des Studiengangs Umweltingenieurwesen am Institut f\u00fcr Umwelt und Nat\u00fcrliche Ressourcen der ZHAW im Fr\u00fchlingssemester 2023.<\/em><\/em><\/p>\n\n\n\n

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F\u00fcr Neugierige<\/em><\/p>\n\n\n\n

Video: Can Lab-Grown Dairy Give Us A Cow-Free Future?<\/em><\/p>\n\n\n

Can Lab-Grown Dairy Give Us A Cow-Free Future? | Lab-Grown | Science Insider<\/div><\/div>
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