De eerste testfabriek voor Nederlands kweekvlees is er, nu de hamburgers nog

Drie limousin-koeien staan buiten op een aanhanger. Binnen ligt op een bakplaat een hamburger in sissend vet langzaam bruin te worden. Kijken mag, ruiken ook. Maar publiek laten proeven staat de Europese regelgeving nog niet toe. De boodschap is desalniettemin duidelijk: dit vlees is sustainable and kind, duurzaam en lief: de koeien die de stamcellen voor deze kweekvleesburger leverden, mogen straks terug de wei in.

In Maastricht laat Mosa Meat, een start-up in kweekvlees, zijn nieuwe proeffabriek zien, waar voor het eerst op grote schaal kweekvleesburgers gemaakt kunnen worden, honderdduizenden per jaar. Dat opschalen van lab naar productiefaciliteit is de laatste stap vóór een commerciële fabriek, die iets verderop gepland is. Er is dus wat te vieren, vindt Mosa Meat.

De gasten krijgen een sneak preview in de vleesfabriek van de toekomst. In een grote labzaal staan kweekbakken, bioreactoren en ‘wasmachines’ om cellen schoon te spoelen. In een glazen bioreactor is te zien hoe druppels vetcellen in een roze algenvloeistof vallen. Verderop, in een nu nog leeg deel van de hal, zijn op een lange wand bioreactoren van zeker vijf meter hoog geprojecteerd. Zo kan het eruitzien als de bioreactoren nog groter worden dan de maximaal duizend liter van nu. Zelfs voor sceptische toeschouwers wordt voorstelbaar dat het kán: vlees vervangen door vlees, gemaakt uit enkele cellen.

Bil en schouder

Een paar weken voor de opening is de hal nog gesloten. Zo kunnen Tim van de Rijdt (marketingdirecteur) en Nirai Govindasamy (biotechnoloog) in alle rust vertellen hoe Mosa kweekvlees maakt.

Met een biopt worden stamcellen uit de romp van een limousin gehaald, begint Govindasamy. „Bil en schouder.” Een stukje weefsel zo klein als een peperkorrel bevat al tienduizenden stamcellen, genoeg voor vrachtwagens vol burgers. In het lab wordt daar een mix van voedingsstoffen aan toegevoegd; glucose, aminozuren, vitamines en mineralen. Plus wat groeifactoren, signaalstofjes die het gedrag van de cel sturen. Samen is dat het groeimedium, het voedsel voor de cellen. Vet- en spiercellen worden apart opgekweekt, met ieder hun eigen medium.

Als de celdeling een optimum heeft bereikt, begint de volgende fase: differentiatie. Spiercellen hechten zich aan zogeheten scaffolds. Letterlijk: steigers. Maar bij Mosa is het de roze algengel die we later te zien krijgen. Zo krijgen ze een vezelige structuur. Losse vetcellen vormen in een ander reactorvat vetweefsel.

Na zes tot acht weken wordt het weefsel geoogst en gescheiden van het groeimedium. „En daarna”, zegt Tim van de Rijdt, „wordt het ineens weer superbasic”. Spierweefsel en vet worden gemengd tot gehakt, gekleurd met biet en wortel en op smaak gebracht met kruiden en specerijen. Dat levert een ‘hybride’ burger op: ruim de helft is kweekvlees, de andere helft plantaardig, op basis van soja.

Singapore, waar al kweekkip gegeten wordt, zal mogelijk eind dit jaar al toestemming geven

Met dat laatste stukje is Mosa Meat nu bezig, om de eerste producten goedgekeurd te krijgen voor de markt. Dat kan in Europa nog twee jaar duren, maar Singapore, waar al kweekkip gegeten wordt, zal mogelijk eind dit jaar al toestemming geven. De laatste horde voordat de eerste fabriekslijn moet gaan draaien.

De eerste commerciële kweekvleesburger van Nederland is dus dichtbij. Maar hij komt van ver en wetenschappers moeten tot de toppen van hun kunnen gaan om met iets doodgewoons te komen: een sappige hamburger.

Terug naar augustus, 2013. Een kookshow in Londen. Voor het oog van de internationale pers tilt Mark Post, hoogleraar vasculaire fysiologie aan Maastricht University, een zilveren stolp op. Daaronder glanst de eerste in vitro rundvleesburger ter wereld, klaar om de pan in te gaan. Bijna drie ton heeft deze pr-burger gekost. Het is alleen nog spier, maar vlezig is-ie, volgens professionele proevers. Binnen tien jaar komt de kweekvleesburger van het lab naar de consument, voorspelt Post.

Het groeimedium is één van de belangrijkste maar ook ingewikkeldste puzzelstukjes

Niet onbelangrijk detail: om uit stamcellen spierweefsel te kunnen kweken is dan nog bloed uit het hart van ongeboren kalveren nodig. Daar móét een oplossing voor komen, want kalfjes aborteren staat haaks op het diervriendelijke, duurzame imago dat kweekvlees moet hebben.

Drie jaar later, mei 2016. Peter Verstrate, afkomstig van worstmaker Stegeman, richt met Mark Post de start-up Mosa Meat op. In 2018 moet er een hamburger zijn die zich met een echte kan meten, zegt Verstrate. Als NRC in 2020 het lab in Maastricht bezoekt, is er niet meer dan een vingerhoedje bevroren weefsel te zien. Maar de sfeer is optimistisch, er is net een doorbraak behaald in de ontwikkeling van het groeimedium: kweekvlees kan nu gemaakt worden zonder kalfsserum. In 2022, zegt directeur Maarten Bosch dan, kun je kweekvlees op kleine schaal in een paar restaurants bestellen.

Eindeloos vermenigvuldigen

Niet dat er op dat moment, rond 2020, geen obstakels meer zijn. In Nature beschrijft Post met wetenschappers van andere start-ups waar de ‘uitdagingen’ liggen. Obstakels die ook nu nog niet allemaal uit de weg zijn. Het begint al bij de selectie van de cellen. Het zoeken is naar stamcellen die zich zo vaak mogelijk vermenigvuldigen, tot ze niet meer goed differentiëren. Kies je voor embryonale stamcellen? Die kunnen zich eindeloos vermenigvuldigen en tot ieder celtype ontwikkelen. Volwassen stamcellen – die gebruikt Mosa – hebben geen eeuwig leven, maar zijn robuuster en geschikter voor specifieke differentiatie, zoals spier of vet.

En dan is er het groeimedium, één van de belangrijkste maar ook ingewikkeldste puzzelstukjes. De hormonen en groeifactoren die kalfsserum zo geschikt maken voor celkweek, zijn niet zo eenvoudig te kopiëren. In het lab ontwikkelde eiwitten die cellen aanzetten om te groeien, leveren niet altijd constante kwaliteit. Soms wordt het spierweefsel bijvoorbeeld bleek of zacht. Tot voor kort kon alleen de farmaceutische industrie groeimedium leveren. Dat maakte het extreem kostbaar. Nu maakt veevoerfabrikant Nutreco het voor Mosa, maar efficiëntie is nog steeds een kwestie. Ingrediënten die in hoge concentraties nodig zijn, zoals glucose en aminozuren, vragen veel grondstoffen, maïs en soja bijvoorbeeld, en dus land en water.

Je kunt wel een vetvrije burger maken, maar die smaakt naar niks

Tim van de Rijdt marketingdirecteur

En áls het lukt om cellen veel beter te laten delen en groeien: met welke bioreactor haal je dan de hoogste opbrengst? Voor een betaalbare burger heb je schaal nodig, dus grote bioreactoren. Maar hoe groter de tank, hoe meer druk op de cellen, en hoe moeilijker het wordt om alle cellen in contact te houden met de voeding. Het is levend, kwetsbaar materiaal, je kunt er niet zomaar een mixer in zetten. Elke aanpassing in het proces kan bovendien het gedrag van de cellen beïnvloeden.

En het moeilijkste komt nog: echt vlees maken, aan één stuk. Vet en spierweefsel apart kweken is al complex genoeg. Het kweken van een steak, waarbij spiercellen, vetcellen, vaatcellen en bindweefsel samen worden opgekweekt, is méér dan een uitdaging. Het lijkt eerder sciencefiction.

Lees ook: Italië verbiedt kweekvlees om traditie en cultuur te beschermen

Bij Mosa Meat werken 160 mensen aan alles tegelijk. Terwijl de voedseltechnologen een hamburger van de band moeten laten rollen, blijven circa honderd biowetenschappers aan het kweekproces sleutelen. „Het is één lange hordeloop”, zegt Van de Rijdt. „En telkens als je een horde genomen hebt, komt er ergens anders weer een nieuwe omhoog. Elke tweak kan nieuwe effecten veroorzaken en het proces veranderen.”

80.000 burgers

Intussen zijn belangrijke vorderingen gemaakt. Groeimedia worden geleidelijk goedkoper. En de celdichtheid is enorm gegroeid: meer cellen hebben minder ruimte nodig. „We werken aan een vermenigvuldiging van 35 keer, met behoud van de mogelijkheid om daarna te fuseren tot spierbundels”, zegt Govindasamy. „Je kunt dan 80.000 burgers maken met een biopt van 0,5 gram.”

Maar misschien wel het allerbelangrijkste: de smaak. Een jonge onderzoeker die toevallig langsloopt, vertelt over de triglyceriden die samen het vetprofiel bepalen, elk type met zijn eigen ‘toon’. Van de Rijdt: „Je kunt wel een vetvrije burger maken, maar die smaakt naar niks. Eerst willen we een burger maken die zoveel mogelijk op écht vlees lijkt. Daarna kun je er altijd nog minder verzadigd vet of meer omega 3-vetzuren in stoppen.”

Hans van Wolde, de sterrenchef die bij de feestelijkheden één hamburger bakt, zegt ongeveer hetzelfde, maar dan met een koksbril op. „Ik ben geen wetenschapper, ik kan alleen koken. Een hamburger heeft vet nodig.” Hij drukt erop. „Kijk, die belletjes, dat is vet.” Van Wolde heeft de burger als een van de weinigen al geproefd. „Ik weet niet hoe ze het doen, maar dit is gewoon een fucking lekkere hamburger.” De gasten moeten hun oordeel nog even opschorten. Zij krijgen een bordje aubergine met miso.