Un equipo internacional de investigadores logró un hito en la biotecnología alimentaria: modificar genéticamente plantas de lechuga y tabaco para que produzcan mioglobina, la proteína animal responsable del característico color rojo y el sabor metálico y umami de la carne vacuna y porcina.
El trabajo fue desarrollado por especialistas del Imperial College de Londres, el Bezos Centre for Sustainable Protein, la compañía Kyomei, la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA) y la Universidad de Nanchang. Los resultados se publicaron recientemente en la prestigiosa revista Frontiers in Plant Science.
El avance no busca crear un vegetal con gusto a carne para consumo directo, sino utilizar la infraestructura agrícola como una plataforma escalable para extraer proteínas de origen animal que optimicen los alimentos basados en plantas (plant-based).
Cloroplastos como biofábricas: cómo funciona la tecnología
Para lograr la modificación, los científicos utilizaron la técnica de biobalística (o cañón génico), introduciendo versiones optimizadas del gen de la mioglobina porcina en los cloroplastos, los orgánulos celulares donde las plantas realizan la fotosíntesis.
A diferencia de la modificación del núcleo celular, la introducción en los cloroplastos ofreció un rendimiento significativamente superior:
- Lechuga: Alcanzó una concentración de 810 miligramos de mioglobina por kilogramo de peso seco (1,5% de las proteínas solubles totales).
- Tabaco: Acumuló aproximadamente 800 miligramos por kilogramo (2,7% de las proteínas solubles).
- Heredabilidad: Las semillas de las plantas modificadas mantuvieron la capacidad de producir la proteína en las siguientes generaciones.
“El tabaco es la planta modelo más utilizada para esta tecnología, pero la lechuga es un cultivo comestible que puede utilizarse directamente para elaborar ingredientes alimentarios”, explicó Alexia Groff, investigadora del Imperial College y primera autora del estudio.
Desafíos para la escala comercial
A pesar del éxito del laboratorio, los autores señalaron que la tecnología enfrenta barreras antes de su llegada al mercado:
- Concentración: Los niveles de mioglobina aún están por debajo de los presentes en el tejido muscular animal.
- Unión al grupo hemo: La mioglobina requiere unirse al grupo hemo (molécula rica en hierro) para aportar el color y sabor deseados. En el tabaco, solo el 35% de la proteína logró esta unión correctamente, frente al 80% que se obtiene mediante fermentación con bacterias. La disponibilidad de hemo en la planta representa el principal cuello de botella.
Reducción del impacto ambiental de la ganadería
El desarrollo busca responder a la creciente demanda de alternativas sustentables frente a la ganadería tradicional, una actividad asociada al consumo intensivo de agua, la ocupación de grandes extensiones de tierra y la emisión de gases de efecto invernadero.
Actualmente, proteínas como la mioglobina se producen mediante microorganismos modificados en bioreactores. Sin embargo, utilizar cultivos agrícolas tradicionales podría representar un método más económico, simple y de menor consumo energético para abastecer a la industria de alimentos basados en plantas.