"70-90% van spelers in kweekvlees zullen failliet gaan in 2024"

Moeilijke periode voor ontwikkelaars van kweekvlees

Kweekvlees werd lang naar voren geschoven als een van de grote oplossingen voor het ecologische vraagstuk omtrent vleesconsumptie. Eerder werd al duidelijk dat de volledige markt van vleesvervangers het moeilijk heeft en dit is niet anders voor kweekvlees. 2024 lijkt een jaar te worden waarin het kaf van het koren gescheiden wordt.

Uitdagingen voor alternatieven

Op papier lijkt kweekvlees een no-brainer. In tegenstelling tot plantaardige opties, die voor veel consumenten nog steeds niet helemaal aanslaan, belooft het de allure van 'echt' vlees zonder de ethische en ecologische bagage die gepaard gaat met het plunderen van onze oceanen en het fokken van miljarden dieren voor voedsel.

In de praktijk is er echter geen draaiboek voor het op grote schaal produceren van vlees. Het financieringsklimaat is drastisch veranderd omdat investeerders een afkeer hebben gekregen van alternatieve eiwitten, en we weten niet of consumenten extra zullen betalen wanneer het product zijn innoverende karakter verliest.

Het mediaverhaal rond kweekvlees, dat een paar jaar geleden nog alom positief was, is het afgelopen jaar ook drastisch veranderd: artikels over innovaties in deze sector moeten het nu afleggen tegen krantenkoppen over kankercellen, greenwashing, vaporware en mislukkingen, tegen de achtergrond van sombere kwartaalcijfers van het plantaardige vleesmerk Beyond Meat.

een nakend bloedbad?

Een gezonde scepsis is begrijpelijk gezien de enorme uitdagingen waarmee pioniers op elk nieuw gebied te maken krijgen, merkt Ryan Bethencourt op (Sustainable Food Ventures). Hij heeft in meerdere startups op dit gebied geïnvesteerd, waaronder het op cellencultuur gebaseerde visbedrijf Umami Bioworks en vetbedrijf Hoxton Farms.

Het lijkt echter wat voorbarig om een industrie af te schrijven die tien jaar geleden nog niet eens bestond, omdat het niet onmiddellijk kan concurreren met een zwaar gesubsidieerde industrie (de geïndustrialiseerde veeteelt) en bijbehorend ecosysteem dat al tientallen jaren aan het opschalen en efficiënter aan het worden is, merkt hij op.

"Waarschijnlijk zal 70-90% van de bedrijven in deze sector het komende jaar failliet gaan, maar degenen die overleven zullen echte bedrijven opbouwen en hun technologieën opschalen", vertelt Bethencourt. "Dit is gewoon een normaal onderdeel van de cyclus [voor nieuwe technologie]."

"Er is veel onrust op dit moment en helaas kijkt iedereen naar Beyond Meat en zegt dat dit soort futuristisch voedsel dood is. Dat is niet zo. Het geld is opgedroogd, maar niet volledig. Er zijn nog steeds bedrijven die geld hebben kunnen inzamelen, maar dit zijn echt de leiders in de sector of bedrijven met unieke technologieën. En eerlijk gezegd geldt dit [uitdagende financieringsklimaat] niet alleen voor de toekomst van voedsel, maar voor bijna elk domein, behalve misschien AI."

Laura Turner, directeur bij Agronomics, dat heeft geïnvesteerd in verschillende spelers op het gebied van kweekvlees, waaronder Meatable en BlueNalu, voegt hieraan toe: "Er zijn een handvol pre-seed en seed stage bedrijven die nooit de top zullen halen, en degenen die de financiering hebben kunnen er maar beter voor zorgen dat ze het nog eens 24 maanden kunnen rekken. Ik ben optimistisch dat het financieringsklimaat volgend jaar zal verbeteren, maar het kan nog 18 maanden duren voordat het weer echt aantrekt. En om algemeen kapitaal terug te lokken hebben we succesverhalen nodig."

IS KWEEKVLEES COMMERCIEEL LEVENSVATBAAR?

Hoe staan de zaken er nu voor vanuit wetenschappelijk en technisch oogpunt?

Hoewel het nog vroeg is, is er onlangs op meerdere fronten aanzienlijke technische vooruitgang geboekt die erop wijst dat de toekomst rooskleuriger kan zijn dan het er zelfs een paar jaar geleden uitzag, benadrukt Dr. Elliot Swartz, hoofdwetenschapper gekweekt vlees bij het non-profit The Good Food Institute (GFI).

"Ik zeg altijd tegen mensen dat als je kijkt naar de gepubliceerde peer-reviewed literatuur van vandaag [vanwege de doorlooptijden], je een momentopname krijgt van waar het twee of drie jaar geleden was. Via subsidieaanvragen en pre-publicatiegegevens en gesprekken die we hebben met startups en academici, zien we wat er nu gebeurt en er is veel vooruitgang, hoewel de grote uitdagingen nog steeds de kosten en de schaal zijn."

KOSTEN VOOR CELKWEEKMEDIA

Over celkweekmedia bijvoorbeeld, een belangrijke kostenfactor voor kweekvlees, zegt hij: "We hebben veel creativiteit gezien in het vervangen van sommige van de duurdere ingrediënten zoals albumine en transferrine door plantaardige eiwitisolaten en andere ingrediënten van voedselkwaliteit, evenals groeifactoren [die nu gemaakt kunnen worden in alles van gerst tot fruitvliegjes en E.Coli]. Ik heb met verschillende bedrijven gesproken die erin geslaagd zijn om kosten te realiseren die aanzienlijk lager zijn dan $1 per liter."

"Daarnaast kun je mediasupplementen toevoegen die je in staat stellen om aanzienlijk minder groeifactoren te gebruiken, of cellen zo ontwikkelen dat ze minder groeifactoren nodig hebben."

Hij voegt eraan toe: "Er zijn ook bedrijven die gebruikmaken van big data, AI en machine learning die je helpen om je voedingsconversie te verbeteren, wat samen kan werken met modellen waarmee je de beperkende factoren in celgroei vanuit een metabool perspectief kunt begrijpen."

"Het zou dus zomaar kunnen dat de reden dat je cel niet groeit is dat hij meer van één aminozuur nodig heeft. Dit soort computationele benaderingen kunnen je helpen om dat te bepalen [en je mediaformulering naargelang te optimaliseren]."

Bij Hoxton Farms, een Britse startup die vet kweekt, maken medeoprichters Dr. Max Jamilly (een synthetisch bioloog) en Ed Steele (een wiskundige) bijvoorbeeld gebruik van machine learning om hun proces te optimaliseren.

Jamilly stelt: "We voeren zoekopdrachten uit om de best mogelijke manier te vinden om de cellen te voeden en te laten groeien voor het meest schaalbare en kosteneffectieve proces en we kunnen het veel sneller doen dan wanneer we diezelfde experimenten in het lab zouden uitvoeren."

Hij voegt eraan toe: "We proberen het aandeel van de cellen dat differentieert te vergroten, maar we kijken ook naar hoeveel vet ze ophopen. Hoe groot en lekker zijn de druppels in de cellen? De grootte van de vetdruppels heeft echt een groot effect op de smaak en de manier waarop het vet gaart."

GEOPTIMALISEERDE CELLIJNEN

Bedrijven als Triplebar hebben op hun beurt een technologie voor 'versnelde evolutie' ontwikkeld die startups van gekweekt vlees kan helpen bij het ontwikkelen van cellijnen met specifieke eigenschappen, zoals het vermogen om te groeien in eencellige suspensie met een hogere dichtheid zonder dat ze zich hoeven vast te hechten aan microcarriers (eetbare bolletjes die ruimte innemen in de tank en later in het eindproduct moeten worden opgenomen of tegen hoge kosten moeten worden verwijderd), zegt Swartz van het GFI.

"De technologie versnelt het evolutieproces voor [microbiële of dierlijke] cellen, zodat je fenotypes van cellen [met gewenste eigenschappen] op een snellere, directere, meer reproduceerbare manier kunt verkrijgen. Dit soort bedrijven gaat een sleutelrol spelen in het sneller creëren van geoptimaliseerde cellijnen."

De Nederlandse startup voor kweekvlees Meatable en het Britse Uncommon (voorheen Higher Steaks) beweren dat ze de kosten per eenheid kweekvlees drastisch kunnen verbeteren door de snelheid en efficiëntie van het celdifferentiatieproces te verhogen.

De Israëlische startup ProFuse Technology heeft een cocktail van kleine moleculen ontwikkeld die de differentiatie van spiercellen drastisch kan versnellen, zegt Swartz. "Hun gegevens zijn uitzonderlijk."

Hybrides vs volledige stukken

Op dit moment is het commercieel noch technisch haalbaar om op grote schaal 100% filet mignon biefstukken te produceren uit cellencultuur, zegt Josh March, medeoprichter van de in San Leandro gevestigde startup SCiFi Foods. Maar als je gekweekte cellen vermenigvuldigt om ze als ingrediënt te gebruiken in hamburgers en worsten op plantaardige basis, met een percentage van 10-30%, dan ziet de economische situatie er veel gunstiger uit, stelt hij.

"Je kunt een gemengd product commercieel levensvatbaar maken tegen een betaalbare prijs met behulp van bestaande technologie, zonder dat je bioreactoren op een waanzinnige schaal nodig hebt. Ik denk dat je genetische manipulatie en synthetische biologie nodig hebt om dat punt te bereiken, maar toch is het levensvatbaar. We zien een grote smaakimpact, zelfs bij een toevoeging van 5-10%, en hoe meer je toevoegt, hoe meer cellen veel van de plantaardige smaken maskeren en veel vlezige tonen toevoegen."

Met de huidige technologieën vormen volledige producten zoals biefstukken veel grotere technische uitdagingen dan ongestructureerde producten zoals nuggets, aldus Swartz van de GFI, die opmerkt dat UPSIDE Foods zijn volledige kipfilets nog steeds in tweeliterflessen maakt, wat volgens COO Amy Chen momenteel niet schaalbaar is.

Het proces voor het maken van ongestructureerde producten - het kweken van celbiomassa in aanzienlijk grotere tanks van 2.000 l voordat deze wordt gecombineerd met plantaardige eiwitten om hybride producten te maken - is echter veelbelovender (hoewel UPSIDE nog steeds wacht op de goedkeuring van de regulerende instanties voor dit proces).

"Ik denk dat de overheersende aanpak voorlopig een hybride aanpak zal zijn, waarbij je voornamelijk ongedifferentieerde celbiomassa neemt en dat mengt met plantaardige ingrediënten in variërende percentages voor de kosten en eenvoud", zegt Swartz op het GFI. "Ik denk dat het verstandig zou zijn als de industrie de gestructureerde productontwikkeling op dit moment meer in de academische wereld zou laten plaatsvinden."

Synthesis Capital managing partner Costa Yiannoulis voegt hieraan toe: "We denken niet dat een 100% gekweekt product levensvatbaar is, maar dat is ook niet nodig. Ik denk dat het een hybride wereld is. Zelfs met zeer lage inclusiepercentages [van gekweekte cellen, met name vetten] kun je echt het verschil gaan zien."

Dr. Mark Post, medeoprichter en CSO van Mosa Meat, een Nederlandse pionier op het gebied van kweekvlees: "Voor vet vinden we dat een heel klein percentage, eigenlijk veel kleiner dan je normaal in een hamburger vindt, genoeg is om een alledaagse hamburger op plantaardige basis te veranderen in iets veel 'vlezigers'. Voor spieren is het een beetje anders omdat deze minder bijdragen aan de smaak en het kookgedrag maar meer aan de voedingswaarde en textuur."

De Nederlandse collega startup Meatable kiest ook voor een hybride aanpak, zegt medeoprichter en CEO Krijn de Nood: "Als je een hybride product maakt met slechts 10% van ons product, is er een grote verbetering in kwaliteit. Echter, mikken we op een 50/50 verhouding [plantaardig vs. celgebaseerd vlees]."

Technisch-economische analyse

Het in San Diego gevestigde BlueNalu, daarentegen, is van plan om te starten met toro blauwvintonijn met hele spieren, een hoogwaardig product waarvoor een hogere prijs moet worden betaald, zegt CEO Lou Cooperhouse, die momenteel vanuit een proeffabriek in San Diego werkt. Hij hoopt in 2026 de eerste steen te kunnen leggen voor een grootschalige fabriek, hoewel hij nog niet voldoende financiering heeft om dit te realiseren.

Hoewel het economisch gezien nog wel even lastig zal zijn om kipnuggets te maken in een bioreactor, is het volgens Cooperhouse economisch veel logischer om blauwvintonijn - 'het Wagyu rundvlees van de zee' - te maken van cellen.

Volgens een technisch-economische analyse die vorig jaar is uitgevoerd, kan BlueNalu marges behalen "van meer dan 70%" met een faciliteit van 140.000 m² met acht bioreactoren van 100.000 l die jaarlijks 6 miljoen pond blauwvintonijn produceren, beweert Cooperhouse.

"We hebben vastgesteld wat de kosten zullen zijn [om een grootschalige fabriek te bouwen en te exploiteren], maar ik denk dat gezien de waarde van blauwvintonijn, het rendement vrij snel zal komen. En dat is gebaseerd op verkoop tegen dezelfde prijs [als conventionele tonijn], ook al hebben consumenten gezegd dat ze bereid zijn een meerprijs te betalen voor dit type product."

faciliteiten op commerciële schaal

Hoeveel kost het nu om een commerciële faciliteit voor gekweekt vlees te bouwen en moeten bedrijven enorme, en enorm dure, bioreactoren bouwen om het rendabel te maken?

UPSIDE Foods, dat tot nu toe maar liefst 608 miljoen dollar heeft opgehaald, pompt 140 miljoen dollar in een commerciële faciliteit in Illinois die in 2025 operationeel zal zijn en die 30 miljoen kg vlees kan produceren.

De faciliteit zal beschikken over een reeks bioreactoren tot 100.000 liter met "aantrekkelijke economische aspecten", aldus UPSIDE Foods COO Amy Chen: "We hebben genoeg [kapitaal] om het op te starten en dan op te bouwen naar die volledige capaciteit van 30 miljoen."

Volgens gerechtelijke documenten van bioreactorspecialist ABEC, die GOOD Meat aanklaagt omdat deze zijn rekeningen niet betaalt, zijn de bedragen die gemoeid zijn met een locatie met grotere bioreactoren duizelingwekkend (of, om een investeerder in de sector te citeren, "compleet krankzinnig"). "GOOD Meat was vanaf het begin zwaar ondergekapitaliseerd, vooral gezien het feit dat de hele onderneming [een faciliteit met 10 x 250.000 l bioreactoren] waarschijnlijk meer dan $1 miljard zou kosten, met verplichtingen aan ABEC voor ABEC's deel van het project alleen al van waarschijnlijk meer dan $550.000.000."

Josh Tetrick, oprichter en CEO van GOOD Meat, wil geen commentaar geven op de rechtszaak, maar vertelde WIRED dat hij zich nu richt op het vinden van manieren om kweekvleesfaciliteiten te bouwen die "idealiter minder dan $200 miljoen kosten", maar zegt dat het vanzelfsprekend is dat de eerste kweekvleesfaciliteiten op commerciële schaal "noodzakelijkerwijs duurder zullen zijn."

De grootte van bioreactoren

Hoewel de grootte van belang is, hoef je geen miljoenen uit te geven aan bioreactoren van 250.000 l (onbekend terrein voor dierlijke celkweek) om commerciële levensvatbaarheid te bereiken, beweert Dr. Gabor Forgacs, medeoprichter bij Fork & Good, dat onlangs een pilot-faciliteit opende in New Jersey.

"Als je batches maakt in een bioreactor van 250.000 l en er is een besmetting, dan is dat een astronomisch bedrag dat je kunt verliezen", voegt Forgacs toe, een biofysicus die meer dan tien jaar geleden voor het eerst kweekvlees produceerde bij startup Modern Meadow.

Fork & Good zal waarschijnlijk "niet veel verder hoeven te gaan dan 1.000-liter bioreactoren", voorspelt hij. "Met onze aanpak van continu oogsten kun je in een maand 100 keer meer biomassa genereren door tien bioreactoren van 1.000 l te gebruiken, dan wat je zou krijgen met een batchproces met één bioreactor van 10.000 l."

Post van Mosa Meat voegt hieraan toe: "We weten nog niet wat die sweet spot is voor bioreactoren. Het is wel duidelijk dat er schaalvoordelen zijn. Maar als grote bioreactoren vervuild raken, loop je een groot risico. We beginnen met reactoren van 1.000 liter in onze scale-up fabriek in Maastricht, maar dit is niet ons einddoel."

De Nood bij Meatable vult aan: "We zijn aan het opschalen naar de 500-literschaal. Maar wat we door de efficiëntie van ons proces hebben bewezen, is dat we geen grote bioreactoren nodig hebben. [Op volledige commerciële schaal] hebben we ongeveer 50 kubieke meter [50.000 liter] nodig, wat nog steeds aanzienlijk is, maar verder hoeven we niet te gaan."

De in Los Angeles gevestigde startup Omeat, die onlangs naar voren is gekomen met een naar eigen zeggen "eenvoudige en elegante oplossing" voor het opschalen van de productie van kweekvlees, waarbij groeifactoren en andere componenten op humane wijze worden onttrokken aan "gezonde, levende koeien", is er ook van overtuigd dat kleinere, goedkopere bioreactoren levensvatbaar zijn.

"Het spannende is dat we vandaag prijsgelijkheid kunnen bereiken als we op schaal werken, zonder afhankelijk te zijn van toekomstige innovaties", beweert oprichter en CEO Dr. Ali Khademhosseini. "En we kunnen dat doen met de 10.000-liter bioreactoren die we plannen in onze proeffabriek, terwijl anderen echt grote bioreactoren nodig hebben die nog niet gevalideerd zijn."