Para obtener el resultado, los investigadores tomaron una lechuga, una diminuta partícula de oro y una especie de pistola genética. Cargaron el gen en las partículas que contienen las instrucciones para producir mioglobina porcina y luego las inyectaron en las células de las hojas. La planta creció, produjo semillas y, sobre todo, empezó a fabricar una proteína que normalmente encontramos en los músculos de los animales.
Se trata del experimento realizado por investigadores del Imperial College London y la startup británica Kyomei y publicado en Fronteras en la ciencia vegetal. Los científicos han conseguido que la lechuga y el tabaco produzcan mioglobina modificando el ADN de sus cloroplastos. El objetivo, algún día, podría ser utilizar las plantas como pequeñas fábricas para obtener uno de los ingredientes capaces de hacer alternativas vegetales a la carne más parecidas a las originales. Pero ese “un día” sigue siendo muy importante.
¿Por qué la mioglobina?
La mioglobina es una proteína presente principalmente en los músculos de los vertebrados. Contiene hemo, una molécula que se une al hierro y contribuye al color de la carne y a algunas de las características que percibimos cuando la comemos.
Por eso es de gran interés para quienes trabajan en alternativas basadas en plantas. Hacer una hamburguesa con proteína de guisantes o soja es relativamente sencillo; reproducir la textura, color, aroma y sabor de la carne al mismo tiempo es otro trabajo. La mioglobina podría convertirse en uno de los ingredientes útiles para acercarse a ese resultado.
Los investigadores eligieron los cloroplastos, las estructuras de las células vegetales que permiten a las plantas realizar la fotosíntesis. También tienen su propio pequeño ADN, y dentro de una sola célula hay varios de ellos. En términos muy simples: si quieres convencer a una planta para que produzca una proteína, tener muchas copias de la “fábrica” puede resultar útil.
Y esto es exactamente lo que pasó. En el tabaco, la producción de mioglobina obtenida modificando los cloroplastos fue al menos tres veces mayor que la obtenida insertando el gen en el ADN del núcleo celular.
¿Cuánta “carne” produce la lechuga? Mucho menos de lo que parece
Aquí lo mejor es dejar a raya la imaginación: la lechuga no se convirtió en filete y nadie en el estudio la probó para ver si sabía a carne.
En las hojas secas de lechuga, los investigadores estimaron alrededor de 810 miligramos de mioglobina por kilogramo; en tabaco unos 800 miligramos. En la carne auténtica, las concentraciones son claramente superiores: el estudio cita valores del orden de varios miligramos por gramo de peso seco. Los mismos autores señalan también que las cantidades obtenidas en las plantas son estimaciones basadas en un número limitado de muestras y aún deben optimizarse.
Luego hay un segundo obstáculo. Una mioglobina útil debe poder unirse bien al hemo, la parte que contiene hierro. En la proteína extraída del tabaco, sólo alrededor del 35% estaba unida al hemo, en comparación con alrededor del 80% de la mioglobina producida en comparación con la bacteria. Escherichia coli. La proteína vegetal todavía tenía una estructura compatible con la correctamente plegada, pero los autores señalan la disponibilidad de hemo como uno de los problemas a resolver.
En definitiva, la fábrica funciona. La línea de montaje todavía tiene algunas piezas que arreglar.
Por qué utilizar lechuga para producir proteínas animales
Hoy en día, las proteínas de origen animal destinadas a nuevos alimentos también pueden producirse mediante microorganismos modificados, como bacterias y levaduras, cultivados en biorreactores. Se trata de la llamada fermentación de precisión, una tecnología que ya tiene procesos industriales mucho más consolidados.
Las plantas podrían ofrecer otra vía. Se cultiva la biomasa, se cosechan las hojas y se extrae la proteína deseada. En el caso de la lechuga hay una ventaja evidente: ya es una planta comestible. Según los autores, esto podría facilitar algunos pasos de purificación en comparación con una planta como el tabaco.
El equipo también plantea la hipótesis de que la lechuga modificada podría estudiarse en el futuro como alimento enriquecido con hierro hemo. Todavía estamos en el campo de posibilidades: primero necesitaríamos controles de seguridad, del comportamiento de las proteínas en los alimentos, del sabor y, por supuesto, de las autorizaciones necesarias para los organismos genéticamente modificados y los nuevos ingredientes alimentarios.
El beneficio medioambiental es una posibilidad por ahora
Finalmente, está la pregunta que hace que este trabajo sea particularmente interesante para las alternativas a la carne. La ganadería requiere tierra, agua y piensos y es responsable de una parte importante de las emisiones de gases de efecto invernadero. Los investigadores creen que producir mioglobina en plantas puede requerir muchos menos recursos que obtenerla de animales y estiman que al aumentar los rendimientos, la producción por hectárea podría volverse competitiva.
El estudio, sin embargo, . Todavía no tenemos acres de lechuga con mioglobina, instalaciones de extracción en funcionamiento a gran escala o un análisis exhaustivo del agua, la energía y las emisiones necesarias para llegar al ingrediente final. Por lo tanto, la posible ventaja medioambiental deberá demostrarse a lo largo de toda la cadena de suministro.
También hay que tener en cuenta una conexión industrial: dos autores trabajan para Kyomei y el doctorado de la primera autora del estudio, Alexia Groff, fue financiado en parte por la misma empresa junto con el Consejo Británico de Investigación en Ingeniería y Ciencias Físicas. Todo está dicho en el artículo científico.
Por ahora queda un resultado mucho más sencillo que el filete cultivado en el huerto, y quizás por eso mismo interesante: una lechuga ha conseguido producir de forma estable una proteína típica del músculo animal y transmitir esta capacidad a sus semillas. Para saber si realmente acabará dentro de una hamburguesa vegetariana aún son necesarios varios experimentos. La lechuga, por su parte, hizo su parte.
