La industria de los productos que imitan a la carne enfrenta un límite difícil de resolver: reproducir su color y sabor sin usar carne de origen animal. Una investigación de Imperial College London logró que plantas de lechuga y tabaco fabriquen mioglobina, una proteína presente en los músculos de los vertebrados que interviene en esas características.
La incógnita era si un cultivo comestible podía producir esa proteína de manera estable y en cantidades útiles como ingrediente.
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Hasta ahora, una vía habitual consistía en modificar microorganismos, como levaduras y bacterias, que crecen en biorreactores, equipos cerrados con condiciones controladas.
Un estudio publicado en la revista Frontiers in Plant Science describe la producción estable en plantas de lechuga y tabaco.
El resultado es una demostración inicial: prueba que esos cultivos pueden fabricar la proteína, pero todavía no confirma su utilidad en alimentos ni su viabilidad a escala comercial.
La proteína que aporta color y sabor a la carne
La mioglobina almacena oxígeno en el músculo de los animales. Contiene hemo, un compuesto con hierro que influye en el color rojo de la carne y aporta parte de su sabor intenso. Por esas propiedades, podría ayudar a que los productos vegetales reproduzcan algunos rasgos de la carne.
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El equipo de Imperial College London introdujo genes de mioglobina de cerdo y ganado bovino en los cloroplastos de plántulas de tabaco y lechuga. Los cloroplastos son estructuras celulares que realizan la fotosíntesis. Para hacerlo, utilizó un cañón de genes, una técnica que impulsa ADN hacia las células.
Las pruebas confirmaron que algunas plantas integraron el gen en el material genético de sus cloroplastos. Según el comunicado de Imperial College London, esas plantas crecieron, florecieron y produjeron semillas que heredaron la modificación genética.
“Las plantas pueden modificarse para producir la proteína animal mioglobina en sus cloroplastos”, afirmó Alexia Groff, investigadora de Imperial College London y autora principal del trabajo, según el comunicado de la institución.
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“Esto podría ofrecer una forma más sostenible de producir un ingrediente importante para los productos cárnicos de origen vegetal”, añadió Groff.
Los investigadores eligieron los cloroplastos porque sus múltiples copias por célula pueden favorecer la producción de proteínas frente al núcleo. Groff señaló que el tabaco fue la planta modelo y la lechuga, un posible ingrediente comestible.
La lechuga produjo 810 miligramos por kilogramo de materia seca
Los análisis de laboratorio detectaron 810 miligramos de mioglobina por kilogramo de materia seca de lechuga. La materia seca es el peso de una planta después de retirarle el agua.
En el tabaco, la cantidad fue de alrededor de 800 miligramos por kilogramo, según el comunicado de Imperial College London.
Para comparar los resultados, el equipo también introdujo el gen de la mioglobina en el núcleo de plantas de tabaco. En esa especie, la producción mediante cloroplastos fue al menos tres veces mayor, aunque el resultado corresponde a condiciones de laboratorio.
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La distancia respecto de la carne sigue siendo amplia. Según se detalla en el estudio, el músculo animal contiene entre 8,1 y 11,2 miligramos de mioglobina por gramo de materia seca, una concentración aproximadamente diez veces superior a la registrada en las plantas analizadas.
El trabajo halló otro límite: cerca del 35 % de la mioglobina purificada de hojas de tabaco contenía hemo, frente al 80 % de una muestra producida con Escherichia coli, una bacteria empleada en laboratorio.
Como ese compuesto incide en el color, el sabor y las propiedades nutricionales de la proteína, los autores advierten que deben realizarse más pruebas para determinar su desempeño en alimentos.
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El estudio propone una vía vegetal, no un producto listo para el mercado
La investigación no plantea que la lechuga modificada vaya a venderse como alimento final. Los investigadores analizan la posibilidad de extraer la proteína de las hojas, purificarla y emplearla como ingrediente en productos vegetales.
“La mioglobina podría extraerse de las hojas y purificarse mediante métodos industriales de purificación de proteínas”, sostuvo Groff, investigadora de Imperial College London, según el comunicado de la institución.
“Como es idéntica a la mioglobina animal, podría añadirse como ingrediente a productos cárnicos de origen vegetal para mejorar su color, sabor y valor nutricional”, agregó. En las pruebas, una parte de la proteína no incorporó hemo.
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Según el equipo, las plantas modificadas podrían complementar los métodos basados en microorganismos cultivados en biorreactores, aunque la investigación no compara de manera directa sus costos, eficiencia industrial ni impacto ambiental.
Rodrigo Ledesma-Amaro, director del Bezos Centre for Sustainable Protein de Imperial College London, definió el resultado como “una prueba de concepto prometedora”, según el comunicado de la institución, y señaló que aún deben evaluarse la funcionalidad, la seguridad y el procesamiento del ingrediente.
Kyoko Morimoto, directora científica de Kyomei, empresa biotecnológica que participó en el estudio, indicó que una lechuga modificada para expresar mioglobina podría considerarse en el futuro un alimento enriquecido con hierro hemo, sujeto a las autorizaciones regulatorias necesarias.
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