'Cultured' meat could create more problems than it solves

Cultured or in vitro meat, also called "clean meat" by its supporters, is meat produced in a laboratory using bioengineering techniques.

In 2013, Mark Post, professor at Maastricht University, presented the first hamburger made of cultured meat. Since then, the dream of being able to create and consume meat based on "cellular agriculture", without livestock farming, has gained support among both animal-rights activists and, especially, players in the industry. A large number of start-ups have been created, with many sponsored by big names in the food industry. The ambition is to market cultured beef, poultry or fish meat at an affordable price by 2020 or 2022.

With this goal in mind, in 2018 the US Food And Drug Administration established a regulatory framework and this has opened the way for the marketing of these products.

So, is artificial meat a true food revolution or an impossible utopia?

What will the global diet be in 2050?

According to the United Nations Food and Agriculture Organisation (FAO), conventional meat production accounts for a significant share of greenhouse gas emissions (18%) and land use (30%), as well as global consumption of water (8%) and energy. The FAO also estimates that meat consumption will double by 2050, while meat production is already close to its peak. What's the solution to this problem?

According to Mark Post, "cows are very inefficient", with a "bioconversion rate" estimated at 15%. In other words, to produce 15 grams of meat, you need 100 grams of vegetable protein. The only way to produce meat sustainably is to increase the efficiency rate.

Different methods have been considered in the past, such as producing meat made of plant- or insect-derived proteins. These alternatives, however, don't always satisfy consumers due to cultural preconceptions and the difficulty of mimicking the taste and texture of conventional meat. In vitro meat could help bypass these problems.

How is meat grown?

In concrete terms, the first step is to isolate a small number of satellite muscle cells from an adult animal. The physiological function of those satellite cells is to participate in muscle regeneration: they are not yet muscle cells, but stem cells that are able to multiply and, under the influence of certain hormones, to differentiate into muscle cells.

The satellite cells are grown in bioreactors, which are sterile enclosures containing nutrient liquids, under stimulation with growth factors to induce rapid proliferation. They are then transformed into muscle cells and mechanically assembled into muscle tissue and then a consumable artificial steak…

According to the website of Mosa Meat, the Dutch company founded by Mark Post, the production of cultured meat would significantly reduce the environmental impact of meat production as well as the risk of infectious diseases transmitted from animals to humans. Moreover, the company asserts that the taste of cultured meat is close to that of conventional meat.

Cellular agriculture has also been touted by Paul Shapiro, author of the bestseller Clean Meat: How Growing Meat Without Animals Will Revolutionize Dinner and the World and CEO of the Better Meat Company. He asserts that cultured meat is the key to feeding a world population that will reach around 9.5 billion by 2050, while respecting animals and preserving the environment.

Higher environmental costs than originally thought

As indicated by a 2011 study, cultured meat can offer many advantages over conventional meat: It would reduce greenhouse gas emissions by 78-96% and require 7-45% less … nd 82-96% less water. However, more recent research suggests that over the long term, the environmental impact of lab-grown meat could be higher than that of livestock. Unlike the previous research, these studies considered not only the nature of the gases emitted, but also the energy costs of the infrastructures required for cell culture.

Animals have an immune system that naturally protects them against bacterial and other infections. This is not the case for cell culture, and in a nutrient-rich environment, bacteria multiply much faster than animal cells. To avoid producing a steak made up of more bacteria than meat, it is essential to avoid contamination, and that requires a high level of sterility.

In the pharmaceutical industry, cell cultures are carried out in highly controlled and sanitized "clean rooms". Sterility is most often guaranteed by using disposable plastic materials. This significantly reduces the risk of contamination, but generates plastic waste, whose level in ecosystems is already alarming. Some of the culture materials are made of stainless steel and can thus be steam sterilized or washed with detergents, but these treatments also have an environmental cost.

While few studies have been done on the environmental impact of the pharmaceutical industry, the available data suggest that its carbon footprint may be 55% higher than that of the automotive industry.

Importantly, we should not forget that livestock fulfils many functions other than just the production of meat. It contributes to the recycling of large quantities of plant waste that cannot be consumed by humans and produces fertilizer. Furthermore, pastures capture and store carbon. What will replace them if meat is produced by cell culture? This means that it is extremely complex to evaluate the long-term environmental cost of a transition from conventional to cultured meat.

Anabolic hormones and endocrine disruptors: significant risks

In animals, muscle volume increases slowly, and it takes time for muscular satellite cells to multiply. To obtain what an animal produces over several years in just a few weeks in vitro, it is necessary to continuously stimulate proliferation of the satellite cells with growth factors, including anabolic sex hormones.

These hormones are present in animals and humans, as well as in conventional meat. They stimulate protein synthesis in cells, resulting in increased muscle mass. They can therefore be rightly described by industry as "natural growth factors". However, overexposure to them has established deleterious effects. In Europe, the use of growth hormones in agriculture has been prohibited since 1981 by directive 81/602. This ban was confirmed in 2003 by directive 2003/74 and validated by the European Food Safety Authority (EFSA) in 2007. What will the final concentration of these hormones be in cultured meat?

In addition, a growing number of studies have documented the toxicity of commonly used plastic products. Endocrine disruptors, compounds that can interfere with the hormone system and disrupt it, can be transferred from plastic packaging to food. Unsurprisingly, the same phenomenon has been documented in cell cultures grown in plastic containers by in vitro fertilization.

Unless the use of plastic in the production of meat by cell culture is tightly controlled, the meat could be contaminated with endocrine disruptors and other substances before it is even packaged.

Healthy and sustainable nutrition also means education

Cultured meat is presented today as a high-tech product that has the potential to be both ecologically and morally responsible. But it can only become an alternative to traditional meat by conquering the world market—in other words, by being affordably priced for consumers and profitable for producers, and that requires high-volume, low-cost production techniques. Will the impacts on health and the environment still be taken into consideration with the transformation of the scale of production?

It's also important to remember to that high consumption of meat is detrimental not only to the environment but also to human health. However, many consumers are not aware or decline to accept such conclusions.

To achieve a diet that is both sustainable and healthy, it is therefore essential to improve information and education to stimulate an informed debate on the crucial issue of meat consumption.

De door de computer vertaalde Engelse tekst (let op: gelet op de vaak technische inhoud van een artikel kunnen bij het vertalen wellicht vreemde en soms niet helemaal juiste woorden en/of zinnen gevormd worden)

'Gekweekt' vlees kan meer problemen opleveren dan het oplost
Gekweekt of in vitro vlees, door zijn aanhangers ook wel "schoon vlees" genoemd, is vlees dat in een laboratorium wordt geproduceerd met behulp van bio-engineeringtechnieken.
In 2013 presenteerde Mark Post, hoogleraar aan de Universiteit Maastricht, de eerste hamburger van kweekvlees. Sindsdien is de droom om vlees te kunnen maken en consumeren op basis van "cellulaire landbouw", zonder veehouderij, gesteund door zowel dierenrechtenactivisten als vooral spelers in de industrie. Er zijn een groot aantal start-ups opgericht, waarvan vele worden gesponsord door grote namen in de voedingsindustrie. De ambitie is om tegen 2020 of 2022 kweekvlees, gevogelte of visvlees tegen een betaalbare prijs op de markt te brengen.
Met dit doel voor ogen heeft de Amerikaanse Food and Drug Administration in 2018 een regelgevingskader opgesteld en dit heeft de weg geopend voor de marketing van deze producten.
Dus, is kunstvlees een echte voedselrevolutie of een onmogelijke utopie?
Wat wordt het werelddieet in 2050?
Volgens de Voedsel- en Landbouworganisatie van de Verenigde Naties (FAO) is conventionele vleesproductie verantwoordelijk voor een aanzienlijk deel van de uitstoot van broeikasgassen (18%) en landgebruik (30%), evenals het wereldwijde waterverbruik (8%) en energie . De FAO schat ook dat de vleesconsumptie in 2050 zal verdubbelen, terwijl de vleesproductie al bijna op zijn hoogtepunt is. Wat is de oplossing voor dit probleem?
Volgens Mark Post zijn "koeien zeer inefficiënt", met een "bioconversiepercentage" van naar schatting 15%. Met andere woorden, om 15 gram vlees te produceren, heb je 100 gram plantaardig eiwit nodig. De enige manier om duurzaam vlees te produceren is het verhogen van de efficiëntie.
In het verleden zijn verschillende methoden overwogen, zoals het produceren van vlees gemaakt van plantaardige of insecten-afgeleide eiwitten. Deze alternatieven voldoen echter niet altijd aan de consument vanwege culturele vooroordelen en de moeilijkheid om de smaak en textuur van conventioneel vlees na te bootsen. In vitro vlees kan deze problemen helpen omzeilen.
Hoe wordt vlees verbouwd?
Concreet is de eerste stap het isoleren van een klein aantal satellietspiercellen van een volwassen dier. De fysiologische functie van die satellietcellen is om deel te nemen aan spierregeneratie: het zijn nog geen spiercellen, maar stamcellen die zich kunnen vermenigvuldigen en zich onder invloed van bepaalde hormonen kunnen differentiëren tot spiercellen.
De satellietcellen worden gekweekt in bioreactoren, dit zijn steriele behuizingen die voedingsvloeistoffen bevatten, onder stimulatie met groeifactoren om snelle proliferatie te induceren. Vervolgens worden ze omgevormd tot spiercellen en mechanisch geassembleerd tot spierweefsel en vervolgens een consumeerbare kunstmatige steak ...
Volgens de website van Mosa Meat, het Nederlandse bedrijf opgericht door Mark Post, zou de productie van kweekvlees de milieu-impact van de vleesproductie aanzienlijk verminderen, evenals het risico op besmettelijke ziekten die van dier op mens worden overgedragen. Bovendien stelt het bedrijf dat de smaak van kweekvlees dicht bij die van conventioneel vlees ligt.
Cellulaire landbouw wordt ook aangeprezen door Paul Shapiro, auteur van de bestseller Clean Meat: How Growing Meat Without Animals Will Revolution Revolution Dinner and the World en CEO van de Better Meat Company. Hij beweert dat kweekvlees de sleutel is tot het voeden van een wereldbevolking die tegen 2050 ongeveer 9,5 miljard zal bereiken, met respect voor dieren en het behoud van het milieu.Hogere milieukosten dan aanvankelijk gedacht
Zoals blijkt uit een onderzoek uit 2011, kan kweekvlees veel voordelen bieden ten opzichte van conventioneel vlees: het zou de uitstoot van broeikasgassen met 78-96% verminderen en 7-45% minder ... en 82-96% minder water vereisen. Recenter onderzoek suggereert echter dat de milieu-impact van in het laboratorium gekweekt vlees op de lange termijn groter zou kunnen zijn dan dat van vee. In tegenstelling tot het vorige onderzoek hebben deze studies niet alleen gekeken naar de aard van de uitgestoten gassen, maar ook naar de energiekosten van de infrastructuren die nodig zijn voor celkweek.
Dieren hebben een immuunsysteem dat hen van nature beschermt tegen bacteriële en andere infecties. Dit is niet het geval voor celkweek en in een voedselrijke omgeving vermenigvuldigen bacteriën zich veel sneller dan dierlijke cellen. Om te voorkomen dat een steak met meer bacteriën dan vlees wordt geproduceerd, is het essentieel om besmetting te voorkomen en dat vereist een hoge mate van steriliteit.
In de farmaceutische industrie worden celculturen uitgevoerd in sterk gecontroleerde en gezuiverde "cleanrooms". Steriliteit wordt meestal gegarandeerd door wegwerpbare plastic materialen te gebruiken. Dit vermindert het risico op besmetting aanzienlijk, maar genereert plastic afval, waarvan het niveau in ecosystemen al alarmerend is. Sommige kweekmaterialen zijn gemaakt van roestvrij staal en kunnen dus met stoom worden gesteriliseerd of gewassen met wasmiddelen, maar deze behandelingen hebben ook milieukosten.
Hoewel er weinig studies zijn gedaan naar de milieu-impact van de farmaceutische industrie, suggereren de beschikbare gegevens dat de ecologische voetafdruk 55% hoger kan zijn dan die van de auto-industrie.
Belangrijk is dat we niet vergeten dat vee veel andere functies vervult dan alleen de productie van vlees. Het draagt bij aan de recycling van grote hoeveelheden plantaardig afval dat niet door mensen kan worden geconsumeerd en produceert kunstmest. Bovendien vangen weilanden koolstof op en slaan ze op. Wat zal ze vervangen als vlees wordt geproduceerd door celcultuur? Dit betekent dat het uiterst complex is om de milieukosten op lange termijn van een overgang van conventioneel naar kweekvlees te evalueren.
Anabole hormonen en hormoonontregelaars: aanzienlijke risico's
Bij dieren neemt het spiervolume langzaam toe en het duurt even voordat spiercelcellen zich vermenigvuldigen. Om te verkrijgen wat een dier gedurende een aantal jaren in slechts enkele weken in vitro produceert, is het noodzakelijk om de proliferatie van de satellietcellen continu te stimuleren met groeifactoren, waaronder anabole geslachtshormonen.
Deze hormonen zijn aanwezig bij dieren en mensen, maar ook bij conventioneel vlees. Ze stimuleren de eiwitsynthese in cellen, wat resulteert in een grotere spiermassa. Ze kunnen daarom door de industrie terecht worden omschreven als "natuurlijke groeifactoren". Overmatige blootstelling eraan heeft echter schadelijke effecten veroorzaakt. In Europa is het gebruik van groeihormonen in de landbouw sinds 1981 bij richtlijn 81/602 verboden. Dit verbod werd in 2003 bevestigd door richtlijn 2003/74 en in 2007 gevalideerd door de Europese Autoriteit voor voedselveiligheid (EFSA). Wat is de uiteindelijke concentratie van deze hormonen in kweekvlees?
Bovendien hebben een groeiend aantal onderzoeken de toxiciteit van veelgebruikte plastic producten gedocumenteerd. Endocriene verstoorders, verbindingen die het hormoonsysteem kunnen verstoren en verstoren, kunnen worden overgebracht van plastic verpakkingen naar voedsel. Het is niet verwonderlijk dat hetzelfde fenomeen is gedocumenteerd in celculturen die in plastic containers zijn gekweekt door in-vitrofertilisatie.
Tenzij het gebruik van plastic bij de productie van vlees door celcultuur streng wordt gecontroleerd, kan het vlees worden besmet met hormoonontregelaars en andere stoffen voordat het zelfs wordt verpakt.
Gezonde en duurzame voeding betekent ook onderwijs
Gekweekt vlees wordt tegenwoordig gepresenteerd als een hightech product dat zowel ecologisch als moreel verantwoord kan zijn. Maar het kan alleen een alternatief worden voor traditioneel vlees door de wereldmarkt te veroveren - met andere woorden, door betaalbaar te zijn voor consumenten en winstgevend voor producenten, en dat vereist productietechnieken met een hoog volume en lage kosten. Wordt bij de transformatie van de productieschaal nog rekening gehouden met de effecten op gezondheid en milieu?
Het is ook belangrijk om te onthouden dat een hoge vleesconsumptie niet alleen schadelijk is voor het milieu, maar ook voor de menselijke gezondheid. Veel consumenten zijn echter niet op de hoogte of weigeren dergelijke conclusies te accepteren.
Om een dieet te bereiken dat zowel duurzaam als gezond is, is het daarom essentieel om de informatie en het onderwijs te verbeteren om een geïnformeerd debat over de cruciale kwestie van vleesconsumptie te stimuleren.