La próxima generación de alimentos de origen vegetal podría tener un ingrediente tan inesperado como llamativo: mioglobina producida directamente por plantas de lechuga. Un equipo de científicos consiguió modificar genéticamente plantas de lechuga y tabaco para que sus cloroplastos fabricaran esta proteína muscular presente en los animales, de acuerdo con un estudio publicado en Frontiers in Plant Science.
El avance apunta a uno de los principales desafíos de la industria de los alimentos vegetales: conseguir que las alternativas a la carne no solo tengan una textura similar, sino que también reproduzcan algunos de los elementos que hacen reconocible a la carne animal, especialmente su color, sabor y composición nutricional.
La investigación parte de una proteína que tiene un papel fundamental en los músculos de los vertebrados. La mioglobina almacena oxígeno en el tejido muscular y contiene hierro. Su presencia está relacionada con el color rojizo de la carne y contribuye a algunas de las características de sabor que los consumidores asocian con productos cárnicos.
Por ello, introducir mioglobina en una planta representa un intento de trasladar parte de esa experiencia sensorial a un alimento de origen vegetal.
¿Cómo lograron que una lechuga produjera una proteína animal?
El procedimiento utilizado por los investigadores tiene una particularidad importante. En lugar de colocar los genes de la mioglobina directamente en el núcleo de las células vegetales, los científicos los introdujeron en los cloroplastos, las estructuras celulares responsables de la fotosíntesis.
Para hacerlo utilizaron una técnica conocida como “pistola de genes”, que permite introducir secuencias de ADN en las células vegetales. En los experimentos se emplearon genes procedentes de cerdos y vacas.
La elección de los cloroplastos responde a una cuestión de producción. Estas estructuras tienen un origen evolutivo relacionado con bacterias y existen en numerosas copias dentro de las células vegetales, características que pueden hacerlos especialmente eficientes para fabricar grandes cantidades de determinadas proteínas.
Alexia Groff, autora principal del estudio e investigadora del Imperial College de Londres, explicó que esta característica convierte a los cloroplastos en una plataforma potencialmente más eficiente que el núcleo celular para producir grandes cantidades de proteínas.
El objetivo no era simplemente conseguir que una planta fabricara una proteína animal en pequeñas cantidades, sino explorar si esta estrategia podría convertirse algún día en una alternativa viable para producir ingredientes destinados a la industria alimentaria.
Primero fue el tabaco, pero la lechuga ofreció mayores posibilidades
Los primeros experimentos se realizaron con plantas de tabaco, una especie ampliamente utilizada durante décadas en investigaciones de ingeniería genética debido a que es relativamente fácil de modificar y estudiar.
Los resultados demostraron que el método podía funcionar, pero los investigadores consideraron que el tabaco tendría aplicaciones comerciales más limitadas. Por esa razón trasladaron la estrategia a la lechuga, una planta con mayor potencial para incorporarse a cadenas de producción alimentaria.
En las lechugas modificadas consiguieron producir aproximadamente 810 miligramos de mioglobina por kilogramo de materia seca. La cantidad todavía se encuentra por debajo de la concentración de mioglobina que puede encontrarse en un filete de carne de vacuno, pero los investigadores consideran que el rendimiento agrícola de las plantas podría compensar esta diferencia.
La razón está en la productividad por superficie. Las plantas pueden cultivarse en grandes extensiones y, en determinadas condiciones, producir cantidades importantes de biomasa utilizando considerablemente menos agua y recursos que la ganadería.
La investigación, por tanto, no plantea que una lechuga vaya a sustituir directamente a un filete, sino que propone utilizar las plantas como una especie de plataforma biológica para fabricar mioglobina animal que posteriormente pueda incorporarse a productos vegetales.
¿Para qué serviría la mioglobina en una hamburguesa vegetal?
Uno de los problemas que enfrenta la industria de los sustitutos de carne es conseguir que sus productos reproduzcan las características sensoriales que los consumidores esperan.
Muchas hamburguesas vegetales han conseguido aproximarse a la textura de la carne mediante mezclas de proteínas vegetales, grasas y otros ingredientes. Sin embargo, el color y determinados matices de sabor continúan siendo un desafío.
La mioglobina podría ayudar precisamente en ese punto. Debido a su capacidad para interactuar con el oxígeno y a la presencia de hierro en su estructura, la proteína está relacionada con el aspecto y algunas características del sabor de la carne.
La propuesta de los investigadores consiste en extraer y purificar la mioglobina producida por las plantas para utilizarla posteriormente como ingrediente en hamburguesas vegetales, productos cárnicos alternativos y otros alimentos.
Una de las ventajas que destacan los científicos es que la proteína obtenida mediante este procedimiento sería equivalente a la mioglobina animal, por lo que podría cumplir la misma función en un alimento vegetal sin necesidad de recurrir directamente a la carne.
Una posible alternativa a los biorreactores
Actualmente, muchas proteínas utilizadas en productos de nueva generación se producen mediante microorganismos como bacterias o levaduras que crecen en biorreactores industriales. Esta tecnología permite fabricar proteínas específicas a gran escala, pero requiere instalaciones especializadas, energía y procesos industriales complejos.
El cultivo de plantas modificadas genéticamente podría abrir una vía diferente. En lugar de depender exclusivamente de grandes instalaciones para producir la proteína, esta podría fabricarse mediante cultivos agrícolas.
Los investigadores plantean que, si la tecnología consigue escalarse, la mioglobina producida por plantas podría alcanzar rendimientos por hectárea comparables o incluso superiores a los obtenidos mediante sistemas vinculados con la producción animal.
Esto no significa que la tecnología esté lista para reemplazar a los biorreactores o a la ganadería. Todavía serían necesarios estudios adicionales sobre rendimiento, estabilidad, procesamiento, costos, seguridad alimentaria y regulación antes de pensar en una producción comercial a gran escala.
La misma lechuga podría convertirse en un alimento enriquecido
La investigación también abre una posibilidad diferente. Además de utilizar la planta como una fábrica para obtener mioglobina y después incorporarla a otros productos, los científicos plantean que una lechuga modificada podría eventualmente comercializarse como un alimento biofortificado en hierro.
La idea resulta especialmente interesante porque la mioglobina contiene hierro. En teoría, una planta capaz de producir cantidades elevadas de esta proteína podría ofrecer un perfil nutricional diferente al de una lechuga convencional.
Sin embargo, esta posibilidad todavía depende de investigaciones adicionales y, sobre todo, de que los productos derivados de estas plantas obtengan las autorizaciones correspondientes de las autoridades sanitarias y alimentarias.
¿Podría reducir el impacto ambiental de la carne?
El interés por esta tecnología también está relacionado con el impacto ambiental de la producción ganadera. La ganadería, particularmente la producción de carne de vacuno, requiere grandes extensiones de tierra, agua y alimento para los animales y está asociada con emisiones de gases de efecto invernadero, entre ellos metano y óxido nitroso.
Los sustitutos vegetales surgieron en buena medida como una respuesta a estos problemas, pero su crecimiento también se ha encontrado con una barrera muy concreta: convencer a consumidores acostumbrados al sabor y la textura de la carne.
En ese sentido, la mioglobina vegetal intenta resolver una parte del problema desde un ángulo diferente. No se trata únicamente de crear una alternativa nutricional a la carne, sino de acercarla a la experiencia que las personas ya conocen.
La apuesta de los investigadores es que una mejor reproducción del color y sabor podría hacer que más consumidores estén dispuestos a elegir productos de origen vegetal, incluso si no siguen una dieta vegetariana o vegana.
Una tecnología prometedora, pero todavía en etapa experimental
Aunque los resultados son llamativos, la investigación no significa que pronto encontraremos en los supermercados una lechuga que tenga sabor a carne. El estudio representa, por ahora, una prueba de concepto que demuestra que las plantas pueden ser modificadas para producir una proteína animal específica en sus cloroplastos.
Para convertir el hallazgo en una tecnología alimentaria comercial todavía habría que superar distintos desafíos. Sería necesario aumentar los niveles de producción, determinar los costos de cultivo y extracción, comprobar la estabilidad de la proteína durante el procesamiento de los alimentos y realizar las evaluaciones de seguridad necesarias.
También será fundamental conocer cómo responderán los consumidores ante un producto que combine ingredientes vegetales con una proteína producida a partir de genes de origen animal.
Aun así, el experimento plantea una posibilidad novedosa para la industria alimentaria: utilizar a las plantas no solo como alimentos, sino como fábricas biológicas capaces de producir ingredientes que hasta ahora se obtenían principalmente de animales o mediante procesos industriales.
Si la tecnología logra avanzar hacia una producción rentable y segura, una simple lechuga podría terminar desempeñando un papel inesperado en la evolución de los alimentos alternativos. Más que convertirla literalmente en carne, el objetivo sería aprovechar su capacidad de crecimiento para fabricar una de las proteínas que hacen que la carne tenga precisamente ese aspecto y sabor tan difíciles de reproducir.