Könnte eine neue technologische Entwicklung von Forschern der Universität Tel Aviv bald die Milchprodukte, die wir konsumieren, revolutionieren? Die Initiatoren der Entwicklung glauben, dass wir in nicht allzu ferner Zukunft im Supermarkt Milchprodukte werden kaufen können, die in Geschmack und Farbe identisch mit den gewöhnlichen Milchprodukten sind.
Aber mit einem kleinen Unterschied: Die Milchprodukte werden aus Hefe statt aus Kuhmilch hergestellt. Damit wäre auch eindlich der koshere Cheesburger möglich. Schmeckt wie Käse, ist kein Käse.
Hinter dieser Entwicklung steht Professor Tamir Tuller von der Abteilung für Biomedizinische Technik der Iby und Aladar Fleischman Fakultät für Ingenieurwissenschaften an der Universität Tel Aviv.
Zusammen mit dem Foodtech-Unternehmer Dr. Eyal Iffergan gründete Tuller das Startup-Unternehmen Imagindairy, das das bisher Unmögliche versucht: Kuhmilch aus Hefe herzustellen.
In den letzten Jahren wuchs das Bewusstsein für die Schäden, die die Milchindustrie der Umwelt und der menschlichen Gesundheit zufügen. So suchen Biotechnologie-Unternehmen weltweit nach Milchersatz.
Professor Tuller erklärt, dass es das Ziel von Imagindairy sei, Milch mit allen wichtigen Nährwerten von Tiermilch und mit dem gleichen Geschmack, Aroma und der Textur, die wir alle kennen, aber ohne das Leiden, das Kühe in Kauf nehmen zu müssen, und wesentlich geringeren Impakt für die Umwelt, zu produzieren.
Die Milch- und Käseprodukte von Imagindairy werden sogar viel gesünder sein als Milch, die von Tieren stammt, da sie kein Cholesterin, keine Laktose und keine somatischen Zellen enthalten wird.
“Zu unserem Startup gehören auch Lebensmittelingenieure und Lebensmittelexperten der Firma Strauss“, sagt Professor Tuller und führt weiter aus. “Derzeit versuchen sie, Milchproteine aus Hefe zu gewinnen und daraus Käse herzustellen. Das ist ein langer Prozess der Verbesserung – der Produktivität, des Geschmacks und natürlich auch des Preises. Dieses Produkt ist kein Milchersatz wie Mandel- oder Sojamilch. Wir planen, Milchprodukte herzustellen, die identisch sind mit Produkten, die von Tieren stammen, indem wir in das Hefegenom die Gene einschleusen, die für die Milchentwicklung bei Kühen kodieren.”
Milch und doch nicht Milch. Ist sie dann nach der Kaschrut mit Fleisch zu kombinierbar? Wird der koshere Cheesburger möglich? Wenn es soweit ist, werden sicher Rabbiner Antwort auf diese sich rasch ergebende Frage anbieten. Mit Ersatzfleisch, also veganen “Fleisch”, ist es schon möglich, aber eben nicht Fleisch. Und aus persönlicher Erfahrung kann man sagen, nein, weder Textur noch Geschmack lassen sich mit echtem Fleisch vergleichen.
Genexpression führt für zur Disruption in der Milchwirtschaft
Imaginedairy arbeitet über Ramot, die Technologietransfergesellschaft der Universität, mit der Universität Tel Aviv zusammen. “Die bahnbrechende Technologie von Professor Tuller könnte die Milchindustrie, wie wir sie kennen, revolutionieren”, sagte Keren Primor Cohen, der CEO von Ramot.
Seit etwa einem Jahrzehnt hat sich das Labor von Professor Tuller an der Universität Tel Aviv auf die Modellierung und das Engineering der Genexpression mit Hilfe von biophysikalischen Simulationen, computergestützter Modellierung der molekularen Evolution und maschinellem Lernen spezialisiert.
Professor Tuller erläutert: “Theoretisch können wir eine Situation erreichen, in der wir den Unterschied zwischen Kuhmilch, die von einer Kuh kommt, und Kuhmilch, die von Hefe stammt, nicht mehr erkennen können. Aber damit das auf wirtschaftliche Weise geschehen kann, müssen wir die Hefezellen in effiziente Fabriken verwandeln, die Milchproteine produzieren – keine einfach zu lösende Aufgabe. Obwohl wir die Gene kennen, die die Proteine für Kuhmilch kodieren, sind diese Gene in der “Sprache” der Kuhzellen geschrieben und müssen in der “Sprache” der Hefe neu geschrieben werden. Dadurch wird die Produktion der Milchproteine in der “Fabrik” Hefezelle auf eine geeignete, kostengünstige und effiziente Weise im industruiellen Maßstab möglich“
Diese Modelle werden unter anderem eingesetzt, um die Produktion heterologer Proteine (Proteine, die von Genen kodiert werden, die aus einem anderen Organismus stammen) effizienter und damit kostengünstiger zu machen.
Professor Tullers Technologie wurde in der Vergangenheit bereits erfolgreich eingesetzt, um Impfstoffe, Antikörper, Biosensoren und grüne Energie mit Hilfe verschiedener Organismen wie Hefe, Bakterien, Mikroalgen und sogar Viren zu produzieren.
“Das Genom jedes Lebewesens enthält Gene, die das Rezept für die Herstellung von Ketten von Aminosäuren kodieren, aus denen Proteine bestehen.” erklärt Tuller die Grundlage der Genexpression.
Professor Tuller und seine Kollegen sind nun auf dem Weg, ein neues Ziel zu erobern: Kuhmilch.
Professor Tuller erläutert: “Das Genom jedes Lebewesens enthält Gene, die das Rezept für die Herstellung von Ketten von Aminosäuren kodieren, aus denen Proteine bestehen. Aber es enthält auch Informationen, die den komplizierten Prozess kodieren, der als ‘Genexpression’ bekannt ist – den Zeitpunkt und das Tempo der Bildung der Proteine. Die Genexpression ist der Prozess, bei dem die in der “leblosen” DNA gespeicherte Information in Proteine umgewandelt wird, die die “Essenz des Lebens” darstellen und ein Hauptbestandteil aller Lebewesen sind, die wir kennen, vom Menschen über den Coronavirus bis hin zur Kuhmilch. Seit vielen Jahren machen sich Biotechnologie-Unternehmen den Prozess der Genexpression zunutze, um begehrte Proteine kostengünstig herzustellen. Sie tun dies, indem sie ein Gen aus einem lebenden Organismus entnehmen und es in das Genom eines anderen Organismus implantieren, der dann als “Fabrik” für die Produktion des Proteins dient, das in diesem Gen kodiert ist. Diese Technologie wird seit vielen Jahren zur Herstellung von Medikamenten, Impfstoffen und Energie verwendet, und sie wird auch in der Lebensmittelindustrie eingesetzt.“
Mit Hilfe von Modellen, die Tuller im Labor entwickelt hat, ist er überzeugt, dass es ihn in relativ kurzer Zeit gelingen wird, Hefe dazu zu bringen, Milchproteine auf eine effiziente Art und Weise zu produzieren, die eine erschwingliche, qualitativ hochwertige Produktion im industriellen Maßstab ermöglichen wird.