‘Niet met je ogen knipperen, want het is zo voorbij’, grapt Amir Ilan. De chef is door de Israëlische start-up Aleph Farms opgetrommeld om voor een delegatie journalisten hun in het lab gekweekte steak te bereiden. Doordat die vooralsnog slechts een paar millimeter dik is, is dat snel, euh, gebakken.

Eind vorig jaar pakte het net buiten Tel Aviv gevestigde bedrijf uit met groot nieuws. Het was er als eerste in geslaagd een ‘kweeksteak’ te maken door cellen van een koe in het lab te laten groeien. Met de steak wil Aleph Farms zich onderscheiden van kweekvleesstart-ups die zich richten op bewerkte producten als burgers en worsten. ‘Zij zullen wellicht sneller met hun producten op de markt komen’, zegt voedingstechnoloog en Aleph Farms-CEO Didier Toubia. ‘Wij focussen op steak. Omdat we bewust op kwaliteit willen inzetten, en omdat we een alternatief willen vinden voor rundvlees. Dat heeft een grotere milieu-impact dan varken en kip.’

We hebben ons verzameld in het gezellige keukentje dat Aleph Farms voor dit soort gelegenheden heeft ingericht. Terwijl Ilan zich zorgvuldig kwijt van de garnituurbereiding, tekenen we een document waarin in juridisch jargon staat dat we niet moeten komen janken als we blijvende letsels overhouden aan deze proeverij. ‘Een formaliteit.’ Het vlees is immers nog niet officieel goedgekeurd voor consumptie.

Niet dat we veel vlees binnen zullen krijgen. ‘Minuutsteaks’, noemen ze de dunne reepjes ter grootte van een (kleine) bankkaart hier. De naam verwijst naar de tijd die nodig is om het vlees te bakken.

Toen eind vorig jaar de eerste stukjes werden gepresenteerd, benaderden die volgens Toubia de smaak en textuur van gewoon vlees voor 60 à 70 procent. Sindsdien is er nog verder aan het vlees gesleuteld. ‘Ons einddoel is geen gewone steak maken, maar de allerbeste steak.’ Het stukje dat we kunnen proeven is best lekker en heeft een vlezige textuur en smaak – al is die moeilijk te beoordelen doordat Ilan het vlees heeft gemarineerd. Maar een echte steak zou ik dit nog niet noemen. In mijn herinnering is die sappiger en vooral dikker. Toegegeven: na ruim twintig jaar zonder vlees ben ik niet de best geplaatste recensent.

Wat de start-up klaarspeelt, is hoe dan ook een hele prestatie. De meeste bedrijven in de jonge sector stelden tot dusver minder ambitieuze doelen. Ze kweken kleine stukjes spierweefsel en voegen die vervolgens samen tot een burger, worst of nugget. Dat is hoe de Nederlandse kweekvleespionier Mark Post in 2013 de eerste kweekvleesburger ter wereld maakte.

Een steak is andere koek. Niet alleen moeten verschillende weefseltypes samen groeien, ze moeten dat ook in drie dimensies doen. Dat is niet zo bij de platte stukjes weefsel die tot bewerkte kweekvleesproducten worden samengeperst.

Over hoe Aleph Farms dat voor elkaar krijgt, hangt een waas van mysterie. Dat geldt bij uitbreiding voor de hele sector. Diverse start-ups claimen doorbraken en schermen met data in de nabije toekomst waarop ze hun product op de markt zullen brengen. Maar door de commerciële belangen is niemand geneigd details vrij te geven. ‘De informatie die de buitenwereld wordt ingestuurd is van het type ‘waterstof + waterstof = kernfusie’’, stelt Lieven Thorrez vast. Hij kweekt aan de KU Leuven spierweefsel voor medisch onderzoek.

Thorrez volgt de ontwikkelingen in de sector met grote interesse. In de mate van het mogelijke, want als buitenstaander is het onmogelijk zicht te krijgen op wie wat doet en kan. Tijdens de rondleiding in het lab mogen we zelf geen foto’s maken, en de aanwezige fotograaf krijgt duidelijke instructies over wat wel en niet te fotograferen.

De steak van Aleph Farms bevat spier-, vet-, bind- en bloedvatweefsel. Het weefsel wordt gekweekt uit koeiencellen. Over de manier waarop ze die cellen bekomen, wil Toubia enkel kwijt dat het gebeurt zonder de koe schade te berokkenen. Een spierbiopsie, waarbij een klein stukje spierweefsel wordt verwijderd, is een gangbare methode. Het bedrijf onderzoekt naar eigen zeggen ook andere mogelijkheden.

De onderzoekers experimenteren met verschillende celtypes. Kweekvleesproducenten worstelen op dat vlak met twee uitdagingen. Embryonale stamcellen hebben als voordeel dat ze zich een groot aantal keer kunnen delen, zodat je met enkele cellen in theorie tonnen vlees kan maken. Maar je moet er wel in slagen ze de juiste ‘instructies’ mee te geven, zodat ze zich ontwikkelen tot het gewenste weefseltype. In de aanloop naar de eerste kweekvleesburger van Post wees onderzoek aan de Universiteit Utrecht bijvoorbeeld uit dat embryonale cellen uit varkens de neiging hadden zich tot breinweefsel te ontwikkelen, in plaats van tot spierweefsel. Volwassen stamcellen, die je bijvoorbeeld uit een spierbiopsie kan isoleren, zijn al een beetje voorgeprogrammeerd. Ze kunnen niet meer alles worden. Het zijn de cellen die in onze spieren klaarzitten om schade te herstellen. Maar deze cellen hebben niet meer het grote aantal delingen in hun mars dat nodig is om bergen vlees te produceren. De capaciteit om te delen valt op te drijven met genetische modificatie, maar Aleph Farms gaat er prat op geen genetisch gemodificeerde cellen te gebruiken.

‘De vraag is: hoeveel cellen of weefsel moet je bij een dier wegnemen om pakweg een kilogram vlees te produceren?’, zegt stamcelexpert Bernard Roelen (UU). Hij deed onderzoek naar de haalbaarheid van kweekvlees. ‘Daarover zie je weinig harde cijfers.’

Toubia toont ons een schaaltje met een rozige vloeistof. Om te groeien hebben de cellen de juiste omstandigheden nodig. ‘Je moet bij de cellen de indruk wekken dat ze zich in een koe bevinden’, zegt Toubia. De vloeistof is het groeimedium. Het bevat voedingsstoffen en zogenoemde groeifactoren: stoffen die de groei en deling van de cellen regelen.

Standaard bevat groeimedium zogenoemd foetaal kalfsserum. Dat wordt gewonnen uit het bloed van ongeboren kalveren, die op hun beurt uit de buik van geslachte koeien worden gehaald. Decennialang deed het serum prima dienst bij de kweek van cellen voor onderzoek en medische toepassingen. Ook Post gebruikte het nog om het spierweefsel voor zijn burger te kweken. Maar voor een sector die dierenleed de wereld uit wil helpen, is het niet bepaald de gedroomde grondstof.

Iedereen is het erover eens dat er een alternatief nodig is, en net als enkele andere start-ups claimt Aleph Farms dat te hebben gevonden. Het bedrijf experimenteert met de productie van essentiële ingrediënten via genetisch gemodificeerde gisten en bacteriën. Nu produceren die al allerlei grondstoffen voor de voedingsindustrie. Volgens Toubia is het gebruikte groeimedium volledig diervrij.

Er zijn nog redenen om van het kalfsserum af te willen. De kwaliteit is variabel, het is moeilijk op grote schaal te produceren en het is duur. Volgens Thorrez ben je voor een halve liter groeimedium met kalfsserum al snel 150 euro kwijt. ‘Voor één burger heb je er liters van nodig’, aldus Thorre­z. Slecht nieuws: de alternatieven zijn voorlopig doorgaans nog duurder.

Geen enkele start-up laat het achterste van zijn tong zien over de samenstelling van het gebruikte groeimedium. Wie grote hoeveelheden betaalbaar kweekvlees op de markt wil brengen, zal in elk geval op de proppen moeten komen met een product dat plantaardig, goedkoop en makkelijk op grote schaal te produceren is.

Illustratie boven: De kweeksteak van Aleph Farms bestaat uit verschillende weefseltypes. Bioreactoren om het vlees op grote schaal te produceren, zijn er nog niet.

Nadat de cellen zich een tijdje dobberend in het groeimedium hebben vermenigvuldigd, groeien ze verder op een draagstructuur die het vlees zijn dikte geeft. Opdat ze niet afsterven, moeten de cellen binnenin nog van voldoende voedingsstoffen worden voorzien. Hoe dikker het vlees wordt, hoe moeilijker het is om dat te doen.

De ideale draagstructuur doet tegelijk dienst als een soort bloedvatenstelsel, dat voedingsstoffen tot binnenin het weefsel vervoert. In onze spieren geeft collageen het spierweefsel steun. Het is een veelgebruikt steunmateriaal bij medische toepassingen. Maar de kweekvleessector kan het niet gebruiken. Net als het kalfsserum is het immers een dierlijk product. Er wordt daarom onder meer geëxperimenteerd met cellulose, schimmels en allerlei planten. Bij Aleph Farms willen ze enkel kwijt dat ze experimenteren met verschillende draagstructuren die plantaardig én eetbaar zijn.

De ontwikkeling van stamcellen tot spiervezels is een complex proces. In ons lichaam worden spieren stevig doordat we ze gebruiken. Dat ligt bij kweekvlees moeilijker. Wanneer spiercellen in het lab zich kunnen vasthechten, komen ze onder spanning te staan. Dat zorgt voor stevigheid. Volgens Thorrez krijg je daarmee wel nog geen volwaardige spiervezels. ‘De structuur en de samenstelling van het spierweefsel zijn niet te vergelijken met de spieren in een volwassen dier. Eerder met het spierweefsel in een embryo van enkele weken oud.’

In hoeverre benadert kweekvlees gewoon vlees? Omdat nog geen enkel bedrijf gedetailleerde info heeft vrijgegeven over de precieze structuur en samenstelling van zijn product, hebben we er voorlopig het raden naar. Om de voedingswaarde te evenaren, moeten voedingstoffen zoals ijzer en vitamine B12 aan het groeimedium of eindproduct worden toegevoegd. ‘Daar werken we hard aan’, zegt Toubia. ‘Ons doel is de natuurlijke processen zo na te bootsen dat we niets meer aan het vlees moeten toevoegen. Op termijn kunnen we misschien zelfs de samenstelling verbeteren, door bijvoorbeeld de hoeveelheid verzadigd vet te verlagen.’

Toubia schat dat de productie van een reepje vlees van zo’n 15 gram, zoals we net hebben geproefd, ongeveer 50 dollar kost. Dat is ruim 3.000 dollar per kilogram. Om het vlees op grote schaal te produceren, moet dat veel goedkoper.

Het allereerste kweekvlees werd in plastic petrischaaltjes gekweekt. Dat schiet natuurlijk niet op, om nog te zwijgen van de berg plastic afval die erbij komt kijken. Op industriële schaal zal het vlees in grote tanks of zogenoemde bioreactoren moeten worden geproduceerd. Aleph Farms experimenteert met een kleinschalig model, ter grootte van een kleine koelkast. Dat moet tegen 2022 worden opgeschaald tot een pilootinstallatie die enkele tonnen per jaar kan produceren.

Een moeilijkheid daarbij is dat het proces vrij moet blijven van contaminatie met schimmels of bacteriën. Tegelijk wil de sector uiteraard vermijden om op grote schaal antibiotica te gebruiken. ‘Dat moet wel lukken,’ denkt Toubia, ‘als je kan starten met een kiemvrije cellijn en vervolgens in een gesloten circuit werkt, zoals in de medische sector. De uitdaging zit erin dat goedkoper te doen, zonder dat we aan kwaliteit inboeten.’

Wie erin slaagt op grote schaal kweekvlees te produceren en het in Europa op de markt wil brengen, zal zijn product door de Novel Foods-regelgeving moeten loodsen. Die regelt de markttoelating van nieuwe voedingsmiddelen. Bedrijven dienen gedetailleerde informatie aan te leveren over de productiewijze en samenstelling van hun producten, en aan te tonen dat ze veilig zijn. Het hele proces duurt anderhalf à twee jaar. Bij het Europese voedselveiligheidsagentschap EFSA zijn tot dusver geen aanvragen ingediend.

Aleph Farms verwacht rond 2023 een product op de markt te kunnen brengen. Eerst alleen in hippe restaurants, en als de productiekost daalt ook in de winkel. Of dat zal lukken, is als buitenstaander moeilijk in te schatten. In 2017 meldde de Amerikaanse start-up Hampton Creek – inmiddels omgedoopt tot Just – dat het tegen eind 2018 met een eerste product op de markt zou komen. En drie jaar geleden verkondigde kweekvleespionier Mark Post dat een hamburger uit het lab ‘over drie jaar’ nog maar 11 euro zou kosten. Het zou dus niet de eerste keer zijn dat beloftes niet worden ingelost.

Investeerders hebben er goed oog in. Begin dit jaar haalde Aleph Farms 12 miljoen dollar op, onder meer bij de Amerikaanse agroreus Cargill. Volgens het Good Food Institute (GFI), een Amerikaanse non-profitorganisatie die alternatieven voor vlees promoot, is er al bijna 75 miljoen dollar in de kweekvleessector geïnvesteerd – zo’n 50 miljoen daarvan in 2018. Tegelijk verbleken de investeringen bij de 17 miljard dollar die volgens het GFI tot dusver in plantaardige alternatieven is gepompt.

Kweekvlees belooft de milieu-impact van de vleesproductie fors te reduceren. Volgens sommige levenscyclusanalyses kunnen de broeikasgasuitstoot en het land- en waterverbruik met ruim 90 procent naar beneden. Maar omdat niemand weet hoe kweekvlees op grote schaal zal worden geproduceerd, steunen die studies op heel wat aannames. Er zijn goede redenen om optimistisch te zijn over de milieu-impact, maar op dit moment is het nog erg moeilijk om betrouwbare voorspellingen te doen. Vooral over het energieverbruik  bestaat nog veel onduidelijkheid.

Rest nog de vraag of de consument kweekvlees zal lusten. Zal die in zijn hang naar ‘puur’ en ‘natuurlijk’ eten niet afknappen op het hoogtechnologische productieproces? ‘De industriële veeteelt, en bij uitbreiding de hele landbouw, is niet erg natuurlijk’, vindt Toubia. ‘Wat wij doen is een logische stap in de evolutie van de landbouw. Die is erop gericht natuurlijke processen naar onze hand te zetten en te optimaliseren. Dat doen wij nu met vlees.’

Bij een enquête in opdracht van dierenrechtenorganisatie Gaia gaf net geen 40 procent van 1.000 ondervraagden aan kweekvlees te willen kopen. Op voorwaarde dat het niet duurder is dan gewoon vlees, tenminste. Ruim een derde gaf aan te twijfelen, en een kwart zit er niet op te wachten.

Gaia gelooft dat kweekvlees de toekomst is. ‘Nog nooit was er zo’n opportuniteit om dierenleed te verminderen’, zegt ex-Groen parlementslid Hermes Sanctorum, die voor de organisatie de evoluties in de sector opvolgt. ‘We moeten realistisch zijn: het aantal vegetariërs groeit erg langzaam en de wereldwijde vraag naar vlees stijgt. Dan is het goed als we dat vlees op een andere manier kunnen maken. Kweekvlees is een goed alternatief voor wie van vlees houdt, en niet van het dierenleed en de milieuproblemen die ermee gepaard gaan.’