Kweekvlees lijkt er nu echt te komen, in Singapore is het zelfs al te koop. Hoe kweek je vlees in een lab en waarom staat het in Nederland nog niet op de menukaart?

Het was een Nederlander die in 1999 als eerste patent kreeg op vleesproductie buiten een dier, maar nu zetten ze in Singapore hun tanden al in kweekvlees, terwijl wij daar nog op moeten wachten. Toch konden mensen woensdag voor het eerst in Nederland kweekvlees proeven. Een testpanel kreeg op het hoofdkantoor van Meatable een worst van varkensvlees uit het laboratorium opgediend. Maar in de supermarkt zul je die worst voorlopig nog niet vinden.

Hoe wordt kweekvlees eigenlijk gemaakt en waarom ligt het nog niet in de winkel? Een gratis longread.

Kweekvlees is echt vlees

In Singapore staat kippenvlees uit het lab al maanden op de menukaart. Eind 2020 gaf de eilandstaat als eerste land ter wereld toestemming voor de verkoop van kweekvlees. Vooralsnog was dat aan één bedrijf: de Amerikaanse kweekkipproducent Eat Just. De kweekkip van het bedrijf kan nu bij meerdere high-end restaurants in Singapore worden geproefd. En voor 20 Singaporese dollar (ruim 14 euro) kun je bij voedselbezorger Foodpanda kiezen uit drie verschillende kweekkipgerechten: kweekkipcurry, kweekkip met kokosrijst en paksoi en een caesarsalade met kip uit het lab.

Een absolute mijlpaal voor de kweekvleesindustrie, zegt Ira van Eelen. Ze maakt deel uit van de raad van bestuur van Eat Just, medeoprichter van RESPECTfarms (een bedrijf dat aan ’s werelds eerste kweekvleesboerderij werkt) en dochter van de grondlegger van de kweekvleestechnologie: de in 2015 overleden Willem van Eelen. In oktober 2022 had ze de eer om een stukje kweekkipsaté te proeven in Singapore: “De smaak, de textuur, de eetbeleving… het was allemaal precies hetzelfde als echte kipsaté. Logisch ook, want kweekvlees ís echt vlees. Bestudeer het onder een microscoop en je zult geen verschillen ontdekken.”

Lees ook: Vlees from space: ‘biefstuk’ in het ISS geprint

Beter voor mens en dier

Kweekvlees wordt gemaakt op basis van stamcellen van dieren. Voor kweekrundvlees gebruik je de stamcellen van een koe, voor kweekkip die van een kip, enzovoorts. Zalm, kreeft, varkensvlees… op papier kan het allemaal gekweekt worden. En de ontwikkelingen gaan razendsnel. Om een voorbeeld te geven: hoogleraar Mark Post (Universiteit van Maastricht) presenteerde in 2013 ’s werelds eerste kweekvleesburger, die toen nog een prijskaartje had van 250.000 euro. Sindsdien zijn de productiekosten van een dergelijke burger met ruim 99 procent gedaald.

Tegenwoordig werken er wereldwijd zo’n 150 bedrijven aan het naar de markt brengen van kweekvlees. Het gaat vooral om start-ups die nog een lange weg te gaan hebben. Toch verwacht adviesbureau McKinsey dat de kweekvleesmarkt in 2030 al een waarde heeft van zo’n 25 miljard dollar. Dat heeft onder andere te maken met de voordelen van kweekvlees.

Volgens onderzoek van de Voedsel- en Landbouworganisatie van de Verenigde Naties (FAO) is de vleesindustrie verantwoordelijk voor 18 procent van alle schadelijke emissies wereldwijd en neemt het 30 procent van alle landgebruik en 8 procent van al het watergebruik voor zijn rekening. Daarnaast worden er volgens het CBS alleen in Nederland ruim 1,7 miljoen dieren per dag geslacht. In de Verenigde Staten gaat het, volgens de Animal Kill Clock, om zo’n 23,3 miljoen geslachte dieren per dag.

Verkennend onderzoek uit 2011 stelt dat kweekvleesproductie kan zorgen voor 7 tot 45 procent minder energiegebruik, 99 procent minder landgebruik en 82 tot 96 procent minder watergebruik. In recenter onderzoek uit 2020 trekt research- en consultancybedrijf CE Delft vergelijkbare conclusies. Dat onderzoek stelt dat de ecologische voetafdruk van kweekvlees 2,5 tot 4 keer lager uit kan vallen dan die van rundvlees. Antibioticagebruik is daarnaast overbodig geworden (de vleesindustrie is de grootste antibioticagebruiker ter wereld) en besmettingen van ziektes via vlees zal ook niet meer voorkomen.

Eén biopsie: miljarden cellen

Genoeg voordelen, dus het is niet verwonderlijk dat er hard aan kweekvleestechnologie wordt gewerkt. De kans is dan ook groot dat we kweekvlees over een paar jaar al kunnen proeven. Vanuit technologisch oogpunt zijn er nog maar weinig hordes te nemen. Post: “In principe kunnen we alles al. Het eindproduct moet nog geoptimaliseerd worden en de prijs moet verder omlaag, maar de basis van het productieproces staat als een huis.”

Dat proces begint met het nemen van een biopsie: een stukje weefsel van ongeveer een halve gram uit de spier van een dier. Dat stukje spier knip je fijn en je voegt er een enzym aan toe, waardoor de stamcellen als het ware loslaten. De vet- en spiercellen worden vervolgens in een machine, een zogeheten Fluorescence-Activated Cell Sorter, van elkaar gescheiden. Dat gaat vrij gemakkelijk. Post: “We weten tegenwoordig allemaal hoe een covid-deeltje eruitziet. Vet- en spiercellen hebben vergelijkbare kenmerken, ook wel markers genoemd, waardoor ze gemakkelijk te herkennen zijn. Met de gesorteerde cellen kunnen we aan de slag.”

De volgende stap: vermenigvuldiging. “Stamcellen zitten in een spier te wachten tot er een beschadiging optreedt”, zegt Post. “Die repareren ze door zich te vermenigvuldigen. Maar dat vermenigvuldigingsproces kun je ook buiten het lijf van een dier laten plaatsvinden. Met één biopsie kun je gemakkelijk miljarden cellen kweken.” Dat gebeurt eerst in een kweekflesje van ongeveer 5 x 5 centimeter, dan in een grotere kweekfles en vervolgens in een bioreactor, een grote tank die lijkt op een bierbrouwketel. Post: “Een stamcel heeft zich binnen een dag verdubbeld. Vanaf dat moment gaat het aantal cellen exponentieel omhoog.”

Concurrentiestrijd

Máár… dat doen ze niet zomaar. De stamcellen moeten gevoed worden met een zogeheten medium; een cocktail van vitaminen, mineralen, aminozuren en eiwitten. Dat medium was lange tijd een belangrijk argument tegen kweekvleesproductie, omdat er kalfsserum (ofwel bloed van ongeboren kalfjes) voor werd gebruikt. Diervriendelijke alternatieven zijn echter al jaren beschikbaar, stelt Post. Zijn bedrijf Mosa Meat gebruikt tegenwoordig bijvoorbeeld een drietal eiwitten die met behulp van bacteriën en gisten gemaakt worden.

“Die eiwitten zijn nu nog erg duur, omdat ze van farmaceutische kwaliteit (lees: ze voldoen aan de kwaliteitseisen van de medische wereld) zijn. Maar kweekvlees vereist niet zulke hoge kwaliteit”, aldus Post. “Er is een hevige concurrentiestrijd gaande tussen bedrijven die de eiwitten maken voor voedselproductie. Als de productieschaal eenmaal groeit, dalen de kosten vanzelf. Er is dan geen kweekvleesbedrijf meer dat het in zijn hoofd haalt om kalfsserum te gebruiken.”

Een andere vereiste voor de vermenigvuldiging is dat cellen een oppervlakte hebben om op te groeien. Dat kan met zogeheten micro-carriers, minuscule bolletjes die ook in de bioreactor ronddrijven. “Maar die nemen wel extra ruimte in en je moet ze in een later stadium weer scheiden van de cellen, dus ze zijn niet ideaal”, zegt Post. “Een betere optie: je kunt de cellen ook aan elkáár laten hechten. Zo ontstaan er pakketjes van honderden cellen per stuk, die je gemakkelijk kunt oogsten.”

Schwarzenegger-spier

Vervolgens worden de vet- en spiercellen (nog steeds apart van elkaar) in een diervrije gel gestopt die ze bij elkaar houdt. Daar groeien ze verder. Wie aan sport doet weet dat spieren vooral groeien en sterker worden wanneer ze weerstand ondervinden. In de gel worden de spiercellen daarom in ringetjes ‘verankerd’ rondom een kern die kan samentrekken en ontspannen. Door die spanning groeien de spiercellen uit tot volwaardig spierweefsel.

Maar, benadrukt Post, in dat proces is nog wel wat winst te behalen: “Kweekvetcellen zijn in principe al precies hetzelfde als de vetcellen in een dier, zij het ietsje kleiner. Bij spierweefsel zitten we op ongeveer 50 procent. Het is wel al echt spierweefsel, maar het is nog geen Schwarzenegger-spier. De samenstelling van spierweefsel is een stuk complexer dan die van vetweefsel. Dat maakt de zoektocht naar optimale voeding voor spierweefsel bijvoorbeeld lastiger.”

Na tien tot veertien dagen kan het spierweefsel geoogst worden. Het kweken van vet duurt ongeveer een maand. Voeg het bij elkaar, met nog wat andere ingrediënten zoals smaakstoffen, vermaal het en de kweekvleesburgers kunnen van de band rollen. Het totale proces van biopsie tot burger neemt ongeveer acht weken in beslag, stelt Post: “Maar voor de productie van twee burgers heb je acht weken plus één dag nodig, voor vier acht weken plus twee dagen, enzovoorts. Het is een exponentieel proces. Met één biopsie kunnen we tienduizenden kilo’s kweekvlees produceren.”

Het gaat vooralsnog wel uitsluitend om gemalen vlees. Het maken van een biefstuk is ietsje lastiger, legt Post uit: “Dan moet je drie extra dingen doen: een grotere structuur ontwikkelen waarop de spiercellen kunnen groeien, een situatie creëren waar spier- en vetweefsel in één omgeving kunnen groeien én een systeem verzinnen dat de voedingsstoffen en zuurstof naar alle delen van de biefstuk in wording brengt, vergelijkbaar met de bloedbanen in je lijf. Het duurt nog wel even voordat we dat kosteneffectief kunnen doen.” Nog even doorontwikkelen dus, maar het kán al wel. De Israëlische start-up Aleph Farms presenteerde vorig jaar het prototype van ’s werelds eerste kweekbiefstuk.

Verdienmodel voor boeren

Op dit moment wordt er al volop nagedacht over de vervolgvraag: waar gaan we kweekvlees straks op grote schaal produceren? Een voor de hand liggend antwoord is grote kweekvleesfabrieken, maar het eerder genoemde RESPECTfarms ziet boerderijen ook als uitstekende locaties. Ira van Eelen: “We zitten momenteel in een rare situatie waar kweekvlees gezien wordt als iets wat de agrarische sector kapot kan maken. Ik denk dat ze juist ontzettend goed samengaan.”

Boerderijen beschikken namelijk over allerlei dingen die nodig zijn voor kweekvleesproductie. “Dieren, ruimte voor de bioreactoren, ruimte voor duurzame energieopwekking… Waarom zou je het niet op boerderijen doen?”, vervolgt ze. “Het kan juist een belangrijke aanvulling zijn op het bedrijfsmodel van boerderijen. Wat weinig mensen weten, is dat kweekvlees in eerste instantie ook voor dat doeleinde werd ontwikkeld. In de jaren zeventig had men namelijk al door dat intensieve veehouderij nadelen met zich meebracht. Kweekvlees werd geopperd als manier om de veestapel terug te dringen zonder dat het verdienmodel van boeren eronder zou lijden.”

RESPECTfarms voorziet een toekomst waarin boeren meerdere bioreactoren in een stal hebben staan. De blauwdrukken voor dergelijke stallen, compleet met controlekamer, hygiënesluis en verpakkingsruimte, liggen al op tafel. De eerste plannen met enthousiaste boeren worden ook al gesmeed.

Strenge beoordeling

Op dit moment is Singapore de belangrijkste kweekvleeshub ter wereld, maar Nederland kan er ook wat van. De kweekvleesburger van Post is namelijk maar één van de primeurs op Nederlandse bodem. En de Nederlandse overheid trok vorig jaar de grootste publieke subsidie voor kweekvleesonderzoek ooit uit: 60 miljoen euro. Toch moeten we zeker nog twee jaar wachten voordat we kweekvlees kunnen proeven. Hoe zit dat?

Voordat kweekvlees op de markt mag komen, moet de voedselveiligheid ervan beoordeeld worden door de Europese Autoriteit voor Voedselveiligheid (EFSA). Kweekvlees wordt namelijk gezien als novel food: een nieuw voedingsmiddel geproduceerd met nieuwe productiemethode(s). Dat beoordelingsproces moet de ESFA in principe binnen anderhalf jaar doorlopen, maar de realiteit is weerbarstiger. “De ESFA heeft ook het recht om de klok te allen tijde stop te zetten als het nog vraagtekens heeft”, zegt Van Eelen. Ter vergelijking: in Singapore duurt hetzelfde proces zes tot negen maanden.

Nederland loopt om bureaucratische redenen dus het gevaar om zijn koploperpositie kwijt te raken. Kweekvleesproducenten die hun product op de markt willen brengen, wijken daar nu eerder voor uit naar Singapore. “Een logische keuze, maar ook erg zonde en bovenal onnodig”, vervolgt Van Eelen. “Er zitten namelijk geen veiligheidsrisico’s aan kweekvlees. Het is een steriel product en het volledige productieproces kun je nauwkeurig in de gaten houden.”

Post onderstreept dat: “Die wetenschappelijke goedkeuring is natuurlijk belangrijk, maar ik zie niets wat onveilig kan zijn aan kweekvlees. Het beoordelingsproces van de EFSA gaan we bij Mosa Meat vol vertrouwen tegemoet.” Wanneer ligt kweekvlees dan wél op ons bord? “Het enige wat ik kan zeggen is: niet in de komende twee jaar. Daarna kan het snel gaan.”

Ook Van Eelen denkt dat en heeft er het volste vertrouwen in dat kweekvlees de norm wordt: “Er komt een moment dat kinderen vragen: slachtten we vroeger echt dieren om ze op te eten? Mijn kleinkinderen wellicht nog niet, maar die van hen misschien wel.”

Dit verhaal is ook te lezen in KIJK 5/2023.

Tekst: Hidde Middelweerd,

Beeld: BSIP/Getty Images

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!