Enzymit setzt KI und Deep Learning ein, um neuartige Insulinsubstituenten als Verarbeitungshilfsmittel für eine kosteneffiziente kultivierte Fleischproduktion zu entwickeln.
Enzymit, ein Bioproduktionsplattform-Unternehmen, das enzymatische Herstellungstechnologien entwickelt, gibt die erfolgreiche Entwicklung von Insulinsubstituenten in Zusammenarbeit mit dem Lebensmitteltechnologieunternehmen Aleph Farms bekannt, die die Kosten und die Entwicklungszeit für die Produktion von kultiviertem Fleisch in großem Maßstab reduzieren können.
Einer der größten Kostenfaktoren bei der Ausweitung der kultivierten Fleischproduktion ist die Entwicklung von Serumproteinmimetika, die nicht von Tieren stammen und das Zellwachstum fördern und unterstützen. Solche Proteine sind auf dem derzeitigen Markt nicht in der Menge, Qualität und zu den Kosten erhältlich, die für eine groß angelegte Produktion erforderlich sind. Aleph Farms wandte sich an Enzymit, um gemeinsam neuartige Insulinsubstituenten in Mikroorganismen zu entwickeln, die die Funktion von Proteinen erfüllen können, die natürlicherweise in Tieren vorkommen, und zwar mit einer höheren gewünschten Aktivität pro Molekül.
„Die Entwicklung geeigneterer Verarbeitungshilfsmittel für die Produktion von kultiviertem Fleisch ist unabdingbar, um Größenvorteile zu erzielen und kultiviertes Fleisch in den Mainstream zu bringen“, sagte Neta Lavon, PhD, CTO von Aleph Farms. „Diese Innovation, die das herausragende Proteindesign und die experimentellen Fähigkeiten von Enzymit mit dem Fachwissen unseres Teams in der zellulären Landwirtschaft kombiniert, trägt dazu bei, die Grundlagen für unseren Sektor zu schaffen, um Kosteneffizienz und langfristige Wirkung zu erzielen.“
Der Erfolg dieser Zusammenarbeit eröffnet zusätzliche Vorteile, die weit über die Kultivierung von Kuhzellen hinausgehen. Da Insulin ein Protein ist, das bei Säugetieren und anderen Tierarten in hohem Maße konserviert ist, hat es das Potenzial, die Produktion anderer kultivierter Fleischarten wie Schweine, Schafe und Geflügel in ähnlicher Weise zu beeinflussen.
„Aleph Farms ist ein unschätzbarer Partner für diese Initiative, die den Weg für eine kosteneffizientere Produktion von kultiviertem Fleisch ebnen kann“, so Gideon Lapidoth, PhD, CEO von Enzymit. „Da rekombinante Proteine derzeit den überwiegenden Teil der Zellkulturkosten ausmachen, kann die Entwicklung hochstabiler und aktiverer Insulinsubstituenten die Kosten für die Wachstumsmedien deutlich senken und die Effizienz bei der Produktion von Zuchtfleisch in großem Maßstab steigern.“
Mit Hilfe der firmeneigenen Algorithmen für das rechnerische Design und der Hochdurchsatztests war Enzymit in der Lage, schnell eine Vielzahl von Insulinsubstituenten zu entwickeln und ihre Funktionalität experimentell zu bewerten. Alle ausgewählten Proteine waren löslich, wurden in E. coli exprimiert und gereinigt, ohne dass eine Rückfaltung, komplexe Reinigungsschritte oder andere Behandlungen erforderlich waren. Ein weiteres Screening ergab mehrere führende Kandidaten, die bei der Zellkultivierung überragende Ergebnisse in Bezug auf die Aktivität erzielten und für die Aktivierung eine minimale Konzentration benötigten. Diese neuen Proteine, die deutlich weniger nachgeschaltete Reinigungs- und Reifungsprozesse erfordern, reduzieren die Produktionszeit und -kosten drastisch.
Deutschland ist ein vielversprechender Markt für kultivierte Proteine
Dass die deutsche Branche für alternative Proteine gut aufgestellt ist, zeigt ein aktueller Bericht des Good Food Institute (GFI) mit dem Namen „Alternative Proteine in Deutschland”. Laut GFI stellt der Report die erste umfangreiche Bestandsaufnahme zur kommerziellen, wissenschaftlichen und politischen Landschaft zu diesem Thema in Deutschland dar.
Laut Bericht formen in Deutschland innovative Startups, etablierte Unternehmen und renommierte Forschungseinrichtungen ein leistungsstarkes Ökosystem für die Entwicklung von pflanzlichen, kultivierten und fermentationsbasierten Proteinquellen. Dabei trifft die innovative kommerzielle Landschaft auf einen starken Heimatmarkt und aufgeschlossene Verbraucher. Der deutsche Markt für Alternativprodukte ist demnach nicht nur der mit Abstand größte Plantbased-Markt in Europa, sondern auch der Markt mit dem größten Wachstum in Europa (11%).
Dem GFI zufolge ist insbesondere die Forschungslandschaft Deutschland sehr gut aufgestellt, um bei der Forschung zu zellkultivierten Proteinquellen eine tragende Rolle einzunehmen. Laut einer GFI-Auswertung haben rund 200 Forschende in Deutschland bereits zu Alternativprodukten auf Basis von Pflanzen, Kultivierung und Fermentation veröffentlicht. Damit gehört Deutschland neben Großbritannien und den Niederlanden zu den Ländern Europas, in denen am meisten zu dem Thema publiziert und geforscht wird.
In 2022 wurde außerdem der weltweit erste Lehrstuhl für die zelluläre Landwirtschaft — also Zellkultivierung und Präzisionsfermentation — an der Technischen Universität München gegründet.
Weitere Informationen unter www.enzymit.com und www.aleph-farms.com.
