Algen und Licht: Grüne Tinte für kultiviertes Fleisch

Nachhaltigkeit und Innovation gehen im 21. Jahrhundert zweifelsohne Hand in Hand. In diesem Sinne haben Forscher der Pohang University of Science and Technology eine interessante Entdeckung gemacht. Durch die Kombination von Algen und Licht haben sie eine Biotinte entwickelt, die die Produktion von kultiviertem Fleisch nachreichend verändern könnte. Diese umweltfreundliche Tinte, die aus Alginat, einem in Algen vorkommenden natürlichen Kohlenhydrat, gewonnen wird, hat das Potenzial, die Lebensfähigkeit von Zellen und die Druckauflösung beim 3D-Biodruck zu verbessern. Das könnte Auswirkungen auf die Umwelt und die Zukunft der Lebensmittelproduktion haben.

Algen, die wegen ihrer weichen und breiigen Konsistenz oft in der Lebensmittelbranche außen vor gelassen werden, besitzen ein bemerkenswertes ökologisches Potenzial. Sie können nicht nur atmosphärisches Kohlendioxid absorbieren, sondern verursachen auch deutlich weniger Kohlenstoffemissionen. Forscher wissen schon lange um die zahlreichen Vorteile von Algen und haben nun nach Möglichkeiten gesucht, Algen für den Umweltschutz und nachhaltige Ansätze zu nutzen. Neben ihrer Anwendung in der kultivierten Fleischproduktion sind Algen auch vielversprechend für die Entwicklung künstlicher Organe für Patienten, die an Organversagen leiden.

3D-gedruckte Biotinte aus photovernetzbarem natürlichem Kohlenhydrat-Alginat (Bild: POSTECH)

Unter der Leitung von Professor Hyung Joon Cha und seinem Team an der Universität Pohang konzentriert sich diese Forschung auf die Verbesserung der Lebensfähigkeit von Zellen und der Druckauflösung von Biotinten für das 3D-Biodrucken. Herkömmliche Biotinten stoßen an ihre Grenzen, wie z. B. geringe Lebensfähigkeit und eingeschränkte Mobilität der Zellen. Um diese Probleme zu lösen, entwickelte das Team ein Mikrogel mit einem aus Algen gewonnenen, photovernetzbaren Alginat. Diese innovative Biotinte verbesserte die Zellproliferation erheblich und führte zu einer vierfachen Steigerung im Vergleich zu herkömmlichen Biotinten.

Die entwickelte Biotinte auf Alginatbasis zeigte außergewöhnliche Eigenschaften. Sie wies eine verringerte Viskosität bei äußeren Kräften auf, so dass sie auch nach einer Verformung ihre Form wieder annehmen konnte. Diese Eigenschaft erhöhte die Auflösung und das Laminiervermögen der 3D-gedruckten Ergebnisse erheblich. Die Ergebnisse des Teams, die in der Zeitschrift Carbohydrate Polymers veröffentlicht wurden, eröffnen spannende Möglichkeiten für das Tissue Engineering, die regenerative Medizin und die kultivierte Fleischproduktion.

Leiter des Forschungsteams Professor Hyung Joon Cha (Bildnachweis: POSTECH)

Die neu entwickelte Alginat-Biotinte bietet nicht nur eine bessere Leistung, sondern geht auch auf die Kosten- und Nachhaltigkeitsprobleme ein, die mit herkömmlichen Biotinten verbunden sind. Durch die Verwendung von aus Algen gewonnenem Alginat und harmlosem sichtbaren Licht haben die Forscher eine umweltfreundliche Lösung geschaffen. Außerdem kann die Biotinte kostengünstig aus Lebensmittelabfällen wie Getreidespreu hergestellt werden, was die Gesamtkosten der kultivierten Fleischproduktion senkt. Das Verfahren bietet eine nachhaltige Alternative zu Produkten tierischen Ursprungs wie Gelatine und Kollagen und macht kultiviertes Fleisch zugänglicher und umweltfreundlicher.

Grüne Tinte und 3D-Druck für die Zukunft der Foodtech-Industrie

Angesichts des wachsenden Interesses an 3D-gedruckten Fleisch– und Meerestieralternativen wird der globale 3D-Druckmarkt bis 2026 voraussichtlich 44,5 Milliarden US-Dollar erreichen. Die auf Algen basierende Biotinte eröffnet neue Wege für die Foodtech-Industrie und ermöglicht die Produktion von kultiviertem Fleisch mit der gewünschten Textur und Struktur. Unternehmen auf der ganzen Welt arbeiten aktiv an der Entwicklung von 3D-gedrucktem Fleisch und Meeresfrüchten und nutzen innovative Technologien, um die steigende Nachfrage nach nachhaltigen und ethischen Lebensmitteln zu befriedigen.

Die Kombination von Algen und sichtbarem Licht bei der Entwicklung von Biotinten ist ein bedeutender Schritt auf dem Weg zu einer nachhaltigen Lebensmittelproduktion. Der von Professor Cha und seinem Team an der Universität Pohang erzielte Durchbruch zeigt das immense Potenzial von Algen bei der Revolutionierung der Produktion von kultiviertem Fleisch und künstlichen Organen. Diese umweltfreundliche Lösung bietet eine verbesserte Lebensfähigkeit der Zellen, eine höhere Druckauflösung und eine höhere Kosteneffizienz. Wenn wir uns diese neuartige und bahnbrechende Idee zu eigen machen, kommen wir einer Zukunft näher, in der umweltfreundliche und ethisch einwandfrei produzierte Lebensmittel zur Norm werden, was sowohl unserer Gesundheit als auch unserem Heimatplaneten zugute kommt. Weitere Infos finden Sie HIER.

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*Titelbildnachweis: CSIRO