Kweekvlees in space?

• Biologie
• Science
• +1
• Middelbare school
• havo, vwo
• Leerjaar 2,3

Introduction

Het leven in de ruimte is naast spannend ook 'uitdagend'. Want als de reis lang duurt, komt dat gedroogde eten een keer je neus uit. Kun je zelf voedsel kweken in space, en dan met name kweekvlees? Want een koe mee naar Mars nemen is geen optie. En waarom gebruiken we deze technologie eigenlijk niet op aarde? Deze les legt uit wat er komt kijken bij het maken van kweekvlees en laat leerlingen nadenken over de voor- en nadelen van deze manier van vleesproductie. Natuurlijk komt ook de traditionele manier van vleesproductie aan bod. En zou je dat nou eten, kweekvlees? Waarom wel of niet? De les sluit af met een 'Wat als...-opdracht', waarbij de leerlingen kritisch moeten nadenken over mogelijke doemscenario's en daar oplossingen bij moeten bedenken. De lesduur (45 minuten) is exclusief de eindopdracht.

Instructions

Voorkennis van leerlingen

De les vraagt geen specifieke voorkennis van leerlingen.

Voorbereiding van de docent

• Neem de les een keer door. 
  Bekijk daarbij ook alle notities.
• Print de bijlage ('Wat als...'-kaartjes) 1x dubbelzijdig en knip de kaartjes los.
• Maak eventueel alvast een indeling in groepen van 4 leerlingen.

Leerdoelen/vaardigheden

Na deze les kunnen de leerlingen:

... uitleggen hoe kweekvlees gemaakt wordt.

... enkele voordelen en nadelen van kweekvlees benoemen.

En hebben ze een indruk van het leven van een ruimtereiziger.

Aansluiting curriculum

Deze les sluit aan bij het onderwerp 'Voeding' (biologie), maar past ook bij meer algemene technologische vakken als nlt en science. Daarnaast is de les in te zetten bij de profielkeuze, omdat het de leerlingen kennis laat maken met opleidingen op het gebied van voedseltechnologie.

Feedback

De makers van deze les willen graag weten wat je van de les vond. Ga daarvoor naar de (korte) vragenlijst. Heel veel dank!

ut.onl/docent4tu

Worksheets

4TU_Wat_als_kaartjes_Kweekvlees_in_space.pdf

Ondertitel

Kweekvlees in space?

Een les over de (on)mogelijkheden van kweekvlees in de ruimte maar zeker ook op aarde

Les 1. Wat is creativiteit?

Informatie voor de docent

Benodigdheden

Iconen

Zet het vinkje 'toon bij leerling' aan

Toon notities bij elke dia

Navigeren door de les

Vergroot een afbeelding

Klik hier

Hotspot met meer informatie

Laptop voor elke leerling

Vooraf

Bestudeer de dia's en lees de bijbehorende teksten (notities). Verdeel eventueel de klas alvast in groepjes van 4 leerlingen. Print de bijlage dubbelzijdig ('Wat als...-kaartjes) 1x en knip de kaartjes los.

Bijlage

Les 1. Wat is creativiteit?

Leerdoelen

Na deze les...

• heb je een indruk van het leven van een ruimtereiziger.
• kun je uitleggen hoe kweekvlees gemaakt wordt.
• kun je enkele voordelen en nadelen van kweekvlees benoemen.

Toelichting

Hoe eet en drink je in de ruimte? Een stukje uit een uitzending van het Jeugdjournaal.

 Vraag

Waar moeten astronauten rekening mee houden als het gaat om voedsel? 

Denk heel praktisch!

Mogelijke antwoorden:

- moet lang houdbaar zijn

- moet niet kruimelen

- moet alle benodigde voedingstoffen bevatten

- moet lekker en gevarieerd zijn

- moet weinig ruimte innemen

Les 1. Wat is creativiteit?

 Een koe mee de ruimte in?

Je zal maar 6 maanden in zo'n ruimtestation zitten. Of, als je naar Mars gaat, 6 maanden onderweg, 18 maanden op Mars, 6 maanden terug naar Aarde.

Al die tijd gedroogd voedsel eten.

Na een poosje krijg je waarschijnlijk wel trek in een hamburger. Maar om nou een koe mee te nemen...

Kan dat niet anders?

Toelichting

Er volgen nu twee dia's met korte stukjes uit een uitzending van 'De Avondshow met Arjen Lubach' uit 2023. (het zijn twee aparte dia's omdat je in LessonUp maar 1 start- en eindmoment per dia kunt aangeven).

Toelichting

Nog een kort stukje uit een uitzending van 'De Avondshow met Arjen Lubach' uit 2023. (het zijn twee aparte dia's omdat je in LessonUp maar 1 start- en eindmoment per dia kunt aangeven).

Dus wat heb je nodig om kweekvlees te maken?

Mogelijke antwoorden

- een biopt uit een dier (stamcellen)

- eiwitrijke 'soep' die als voedsel voor de cellen uit het biopt dient (groeimedium)

- een 'scaffold' (een soort mal waar de cellen op kunnen groeien)

- een laboratorium (met alle benodigdheden zoals petrischaaltjes, stoof, ...) of uiteindelijk een bioreactor

Toelichting

Deze video laat het proces van het maken van kweekvlees kort maar duidelijk zien.

In de dia hierna staat het proces nog eens uitgebeeld, met begeleidende tekst.

Les 1. Wat is creativiteit?

Vlees kweken

biopt nemen

Verzamel spierweefsel van een verdoofd of pas geslacht dier (neem een biopt, een klein beetje). Zorg ervoor dat het spierweefsel uit een gebied rond het bot komt, want daar zitten de hoogste concentraties van het type cellen dat je nodig hebt.

1

cellen selecteren

Scheid met behulp van een microscoop de myosatelietcellen van de gewone cellen. Myosatelietcellen zijn cellen die tussen stamcellen en volledig gedifferentieerde cellen in zitten. Stamcellen zijn 'onbeslist' en kunnen elk soort cel worden, satelietcellen kunnen maar één soort cel worden. Myosatelietcellen zijn buitengewoon bruikbaar voor kweekvlees, omdat ze die 'wil' hebben om een spiercel te worden en zich snel kunnen vermenigvuldigen, wat nodig is voor stap 3.

2

cellen kweken

Plaats elke myosatelietcel in een petrischaaltje en kweek deze in een geschikte voedingsoplossing aangevuld met foetaal runderserum.

Dit serum, afkomstig van het bloed van ongeboren kalveren, is de standaad oplossing voor het kweken van gezonde cellen.

Alternatieven op basis van algen zijn in ontwikkeling.

Na drie weken heeft elke myosatelietcel enkele miljarden extra cellen geproduceerd.

3

cellen uithongeren

Plaats je cellen in een voedselarm groeimedium.

Dit 'verhongert' de cellen, waardoor ze gedwongen worden te differentiëren in volledig ontwikkelde spiercellen, die ook wel myocyten of spiervezels worden genoemd.

4

cellen hergroeperen

Na enige tijd zullen je spiercellen van nature hergroeperen en aan elkaar 'kleven' om zo myotubes te vormen.

Myotubes zijn primitieve spierstrengen van slechts 0,3 mm lang.

5

oefenen

Wikkel enkele myotubes rond een klodder gel in en nieuwe petrischaal.

Tijdens deze fase is 'oefening' cruciaal voor de ontwikkeling van het vlees.

Een hoogwaardige bioreactor zal continu warmte en koelte circuleren om zo de cellen te 'trainen'.

Na nog enkele weken zullen de myotubes zijn gefuseerd en vormen ze één lange zuilvormige spierbundel.

Gefeliciteerd! Nu heb je echt spierweefsel.

6

snijden

Verwijder de spierweefselring van de gelklodder.

Snijd de ring open en strijk deze glad om zo een enkele rechte streng te vormen.

7

eet smakelijk!

Herhaal stap één tot en met zeven 19.999 keer.

Voeg al deze 20.000 spierbundels samen tot één enkele hamburger.

Breng je hamburger op smaak met zout en peper. Bak de hamburger en serveer met frietjes en een paar plakjes augurk.

8

Bron: Van Mensvoort en Grievink (2014)

Toelichting

In deze dia staat in 8 stappen het proces van het maken van kweekvlees uitgebeeld. Door op de hotspots te klikken, verschijnt de begeleidende tekst.

Minder tijd? Kijk dan alleen de video 'Kweekvlees, zo wordt 't gemaakt'

Vraag

Kweekvlees wordt gezien als een veelbelovende voedselbron voor toekomstige missies naar Mars. Toch zijn er verschillende uitdagingen bij het produceren van kweekvlees op de planeet.

Welke van de onderstaande factoren vormt het grootste probleem bij het maken van kweekvlees op Mars?

1. De lage zwaartekracht op Mars versnelt de groei van spiercellen te veel.
2. Er is een tekort aan dierlijke cellen om het proces te starten.
3. De productie van kweekvlees vereist veel energie en water, die schaars zijn op Mars.
4. Op Mars zijn er te veel bacteriën die het kweekproces kunnen verstoren.

Toelichting

Antwoord A is onjuist. Weliswaar is de zwaartekracht op Mars ongeveer 37% van die op aarde, maar dat heeft niet direct invloed op de groei van cellen. Het is niet te verwachten dat cellen daardoor sneller gaan groeien. Minder zwaartekracht kan wel cellen indirect beïnvloeden en daarmee mogelijk ook hun groei. Mochten de cellen inderdaad sneller gaan groeien, dan lijkt dat niet direct een probleem te zijn, eerder een kans!

Antwoord B is onjuist, omdat er zelfs gekweekt kan worden met als basis een paar menselijke cellen. Misschien geen fijn idee, maar het kán wel. En je hebt maar heel weinig startmateriaal nodig.

Antwoord D is onjuist, omdat er momenteel nog geen leven is aangetroffen op Mars. Bovendien wordt kweekvlees onder (steriele) laboratoriumomstandigheden gekweekt, niet 'buiten' in een open bakje. Dan zou er bovendien veel te veel straling op het kweekvlees komen, een veel groter probleem.

Antwoord C is juist. Momenteel is er tussen de 15 en 50 liter water nodig om 1 gram kweekvlees te produceren (overigens is dat bij 'gewoon' vlees nog hoger). Qua energieverbruik zit kweekvlees op het niveau van rundvlees (ongeveer 20 Wh per gram); kip kost ongeveer de helft daarvan. Op Mars is water uiterst schaars. Wat energie betreft: daar moet m.b.v. allerhande technologie wel uit te komen zijn. Maar of het dan logisch is om vlees te gaan kweken daar?

Les 1. Wat is creativiteit?

 Op Aarde dan?

Op Mars is kweekvlees maken misschien nog wat moeilijk.

Maar waarom doen we het niet hier op Aarde?

Bespreek in tweetallen welke voordelen de productie van kweekvlees zou kunnen hebben ten opzichte van 'gewone' vleesproductie. Geef je antwoord(en) in de volgende dia:

 Vraag

Welke voordelen zou de productie van kweekvlees kunnen hebben ten opzichte van 'gewone' vleesproductie?

Mogelijke antwoorden:

- Geen dierenleed, geen dieren dood

- geen mestprobleem / ammoniakuitstoot / stikstofprobleem

- minder water nodig

- geen last van zoönosen (ziektes die via dieren mensen of andere dieren kunnen besmetten)

- geen gebruik van antibiotica en groeihormonen nodig

Les 1. Wat is creativiteit?

 Historie van vlees eten

Bron: Van Mensvoort en Grievink (2014)

2.600.000 jaar geleden

De prehistorische mens maakt stenen gereedschap en gebruikt deze om dierlijke resten te eten.

2.000.000 jaar geleden

Zonder wapens begint de prehistorische mens te jagen op wilde dieren door hinderlagen te plaatsen.

250.000 jaar geleden

De prehistorische mens begint met behulp van vuur vlees te bereiden.

8000 jaar geleden

Na de hond is het varken het tweede dier dat gedomesticeerd wordt. Al snel volgen er meer.

1700 v. Chr.

De eerste iglo wordt gebouwd voor het conserveren van vlees en andere levensmiddelen.

1493

Christopher Columbus brengt vee naar Noord Amerika.

1894

De franse scheikundige Berthelot voorspelt kweekvlees uit het lab.

1931

Winston Churchill spreekt zijn steun uit voor de wetenschap aangaande kweekvlees.

1960

De gemiddelde Amerikaanse veehouder voedt 26 personen.

1982

De eerste vegaburger wordt gemaakt en verkocht (in Engeland).

1988

Enorme uitbraak van de gekke-koeienziekte, als gevolg van nieuw veevoer met dierlijke resten.

2003

Wetenschappers testen hun kweekvlees-steak, gekweekt uit kikkercellen.

2005

De gemiddelde Amerikaanse veehouder voedt 155 personen.

2013

Mark Post presenteert de eerste kweekvlees hamburger als resultaat van zijn onderzoek. Deze wordt publiekelijk geproefd.

Klik op de hotspots!

Toelichting

Niet persé belangrijk voor de voortgang van deze les, maar wel interessant. Klik op de jaartallen om te zien wat er op dat moment in de geschiedenis gebeurde.

De gegevens per boer (1960 en 2005) zijn gebaseerd op Amerikaanse gegevens. Voor Nederland zijn deze gegevens niet exact bekend, maar de ontwikkeling is vergelijkbaar: de productiviteit per boer is sinds 1950 explosief gestegen.

Toelichting

Uit dezelfde aflevering van 'Lubach' nog een kort toepasselijk stukje (ter lering ende  vermaeck).

Wat past het best bij jou?

Ik eet (bijna) geen vlees en ga geen kweekvlees eten

Ik eet (bijna) geen vlees en zou best kweekvlees willen eten

Ik eet regelmatig vlees maar ik ga geen kweekvlees eten

Ik eet regelmatig vlees en ik zou best kweekvlees willen eten

Toelichting

Interessant om te kijken of bijv. vegetariërs wel of geen kweekvlees zouden willen eten. En natuurlijk: waarom dan? Wellicht voer voor een leuke discussie in de klas.

Info: Een review van 91 onderzoeken naar de acceptatie van alternatieve eiwitbronnen, laat zien dat de acceptatie van de alternatieve eiwitten over het algemeen relatief laag is (vergeleken met die van vlees); de acceptatie van insecten is het laagst, gevolgd door die van kweekvlees. Peulvruchten en plantaardige alternatieven hebben het hoogste acceptatieniveau.

Over het algemeen blijken de volgende factoren belangrijk te zijn voor de acceptatie van verschillende alternatieve eiwitten: smaak- en gezondheidsmotieven, vertrouwdheid, houdingen, voedselneofobie (angst voor nieuw voedsel), walging en sociale normen. (Bron: Onwezen et al. (2020)).

Les 1. Wat is creativiteit?

Eindopdracht: Wat als...?

1. Je docent heeft jullie in groepjes van 4 leerlingen verdeeld.

2. Elke groep bedenkt eerst een naam.

3. Geef de groepsnaam aan de docent door en trek gelijk een 'wat als...'-kaartje voor de groep (1 kaartje per groep)

4. Bedenk in 5 minuten voor dit scenario een zo goed mogelijke oplossing, rekening houdend met de beperkingen van de ruimte. Benoem ook de gevolgen van jullie oplossing.

5. Van elke groep presenteert één persoon (door de docent bepaald) de gekozen oplossing. 

De klas luistert, stelt vragen en draagt alternatieve oplossingen aan.

Toelichting

Doel: Leerlingen kritisch laten nadenken over onvoorziene problemen en uitdagingen die kunnen ontstaan bij kweekvleesproductie in de ruimte (ruimteschip en/of ruimtestation op Mars of Maan), en mogelijke oplossingen bedenken.

Volg de stappen op de dia.

Indelen in groepjes kan makkelijk door steeds 4 tafels (2 aan 2) naar elkaar te schuiven, of iets moeilijker door tot (klassengrootte gedeeld door 4) te tellen en steeds gelijke nummers bij elkaar te zetten. 

Noteer de groepsnamen (en leerlingen in elke groep) voor eigen administratie.

Bij stap 5: Wijs telkens pas vlak voor de presentatie de leerling aan die moet presenteren, bijv.: 'Degene met het langste haar / degene die het eerst jarig is / degene die het dichts bij school woont / degene met het hoogste huisnummer. Bij elk nieuw groepje een nieuwe keuze! Op deze manier is het volstrekt willekeurig wie de presentatie moet geven (en moet dus iedereen voorbereid zijn op het geven van die korte presentatie).

Na de presentaties (pitches van 1 minuut):

6. Reflectie (klassikaal): Welke oplossingen waren het meest creatief? Wat leert dit over de complexiteit van leven in de ruimte en het belang van voorbereiding?

Benodigdheden: Scenario-kaartjes (zie opties--> bijlage)

________________________________________

Les 1. Wat is creativiteit?

Gefeliciteerd!

Kweekvlees in space is misschien nog een brug te ver, maar wie weet is het voor de aarde binnenkort geen toekomstmuziek meer.

Nu kun je...

...uitleggen hoe kweekvlees gemaakt wordt.

...enkele voordelen en nadelen van kweekvlees benoemen.

En je hebt een indruk van het leven van een ruimtereiziger.

Toelichting

De belofte was dat kweekvlees binnen 10 jaar in de supermarkt zou liggen. Dat is niet uitgekomen. Hoe komt dat?

Kweekvlees is technologisch mogelijk, maar nog wél beperkt door kosten, regelgeving en opschaling. De belangrijkste oorzaken van vertraging:

-Moeilijke en dure opschaling

-Moeizame goedkeuringstrajecten (vooral in Europa)

-Prijs ligt nog te hoog voor consument

-Consumentenvertrouwen is nog te winnen

Wellicht kunnen we kweekvlees rond 2030 in de supermarkt vinden....

Les 1. Wat is creativiteit?

Geïnspireerd?

Vond je dit een leuke les? Dan is één van de volgende vervolgopleidingen misschien iets voor jou. 

Voedingsmiddelen-technologie (HBO)

https://www.hvhl.nl/opleidingen/hbo/voedingsmiddelen-technologie/

International Food and Business (HBO)

https://www.aereshogeschool.nl/opleidingen/voltijd/bachelor/international-food-business

Bachelor Voeding en Gezondheid (universiteit)

https://www.wur.nl/nl/onderwijs-opleidingen/bachelor/bsc-opleidingen/bsc-voeding-en-gezondheid.htm

Bachelor Food Technology (universiteit)

https://www.wur.nl/nl/onderwijs-opleidingen/bachelor/bsc-opleidingen/bachelor-food-technology.htm

Les 1. Wat is creativiteit?

De makers van deze les willen graag weten wat je van de les vond. Ga daarvoor naar de (korte) vragenlijst. Heel veel dank!

Feedback gevraagd

ut.onl/leerling4tu

Vragenlijst voor leerlingen

Les 1. Wat is creativiteit?

De makers van deze les willen graag weten wat je van de les vond. Ga daarvoor naar de (korte) vragenlijst. Heel veel dank!

Feedback gevraagd

Vragenlijst voor docenten

ut.onl/docent4tu

Les 1. Wat is creativiteit?

Check www.4tuschools.nl voor meer inspirerende lessen!

Les 1. Wat is creativiteit?

KIJK Magazine. (2024, 18 april). Kweekvlees: hoe wordt het gemaakt en waarom ligt het nog niet in de winkel? https://www.kijkmagazine.nl/achtergronden/hoe-maak-je-kweekvlees

Next Nature. (2025). Spacefarming [Tentoonstelling]. Next Nature Museum, Eindhoven, Nederland.

Onwezen, M., Bouwman, E., Reinders, M., & Dagevos, H. (2020). A systematic review on consumer acceptance of alternative proteins: Pulses, algae, insects, plant-based meat alternatives, and cultured meat. Appetite, 159, 105058. https://doi.org/10.1016/j.appet.2020.105058

Van Mensvoort, K., & Grievink, H. J. (2014). Het kweekvlees kookboek. BIS Publishers.

Bronnen