Mælk fra malkekøer har gennem århundreder været en vigtig næringskilde for milliarder af mennesker verden over. Gennem de seneste år er der dog kommet et stigende pres i forhold til at finde alternativer, hvilket skyldes at 18% af verdens drivhusgasudledning kommer fra husdyr. Herhjemme står køerne for ca. 75% af den mængde metan, der udledes fra dansk landbrug.

In-vitro bioteknologi frem for malkekøer

Seniorforsker Stig Purup ved Institut for Husdyrvidenskab, Aarhus Universitet, er leder af et nyt stort forskningsprojekt: ”What do we drink in 2030? In-vitro milk based on cultured cells”, som søsættes senere i 2021. Projektet skal bidrage til udvikling af bioteknologi, der gør det muligt at producere mælk uden for koen (in-vitro) – ved hjælp af laboratoriedyrkede mælkekirtelceller fra en ko. Det skal dermed bane vejen for et bæredygtigt alternativ til den traditionelle mælkeproduktion uden at gå på kompromis med mælkens næringsstofindhold og sundhedsmæssige egenskaber.

Mælkekirtelceller fra køer dyrket i laboratoriet

Der findes endnu ingen in-vitro baserede mælkeprodukter på markedet. Dog er drikkeprodukter, baseret på enkelte mælkeproteiner produceret vha. gen-modificeret gær, under udvikling i udlandet. Ifølge projektleder Stig Purup kan teknikken, der bruges i disse tilfælde, dog ikke bruges til at kopiere de hundredevis af næringsstoffer og sundhedsfremmende komponenter, som komælk indeholder.

”Til gengæld kan in-vitro mælk, baseret på mælkekirtelcellekulturer, bibeholde denne kompleksitet. Mælkekirtelceller er nemlig de celler i yveret, som er ansvarlig for udskillelsen af mælk. Ved at dyrke og igangsætte mælkedannelsen (laktogenesen) i disse celler i et laboratorie, vil cellerne kunne producere komplekse mælkekomponenter tilsvarende de værdifulde næringsstoffer og bioaktive komponenter, som komælk normalt indeholder”, forklarer Stig Purup.

Dog er der adskillige udfordringer forbundet med denne type produktion af mælk. ”Det er derfor altafgørende, at vi får genereret den helt grundlæggende viden om, hvordan vi kan udvikle og optimere den bioteknologi, som er knyttet til produktion af in-vitro mælk baseret på mælkekirtelceller”, siger Stig Purup.

Projektets fokusområder

I projektet skal der genereres viden til udvikling af ny bioteknologi – en såkaldt 3D-biosyntese-platform til in-vitro mælkeproduktion baseret på mælkekirtelceller dyrket i laboratoriet. Projektet har følgende specifikke formål:

• At bestemme det optimale tidspunkt i laktationen for isolering af celler til in-vitro mælkesyntese
• At optimere dyrkningsbetingelserne og dyrkningssystemer for cellekulturer for langsigtet holdbarhed og mælkesyntese
• At evaluere ligheder i sammensætning, kvalitet og kompleksitet af in-vitro mælke-sekretioner i forhold til komælk.

De primære mælkekirtelceller, som skal bruges i forsøget, vil blive isoleret fra mælk fra Holstein malkekøer på Danmarks Kvægforskningscenter. Der opsamles mælkeprøver fra køer på forskellige laktationsstadier og forskellige pariteter (antal kælvninger). Projektet komplementerer et igangværende forskningsprojekt CleanPro (CleanMilk), som Stig Purup også deltager i, hvor mælkekirtelceller til in-vitro mælkesyntese isoleres fra yvervæv fra køer ved slagtning. Men i det nye projekt breder forskerne aktiviteterne yderligere ud i forhold til at udvikle den nødvendige bioteknologi og dermed opnå en endnu stærkere anvendelse og opskalering.

Udbytte og perspektiver

Forskerne forventer, at projektets resultater vil bidrage betydeligt til forskning i bæredygtige fødevarer og viden til den videre udvikling af bioteknologien. Sammen med skalerbare cellekulturteknikker vil det støtte industriel produktivitet af in-vitro mælk i fremtiden. ”På lang sigt antager vi, at denne bioteknologi vil have en afgørende betydning for fødevareproduktion ved at tilføre en nyt syn på mælkeproduktion og in-vitro mælkeprodukter. Ved at tilbyde forbrugere bæredygtige og klimavenlige alternativer, og på den måde reducere afhængigheden af mælkeproduktionen fra malkekøer, vil det i sidste ende bidrage til at reducere drivhusgasudledningen fra landbruget”, slutter Stig Purup.

Fakta om projektet