Sueño cumplido: crean una “lechuga carnívora” que produce una proteína de la carne

Para quienes alguna vez imaginaron que la huerta podía preparar su propio bife, la ciencia acaba de dar un paso inesperado. Un grupo de investigadores logró que una planta de lechuga produzca mioglobina, una proteína de origen animal que participa en algunas de las características que vuelven reconocible a la carne.

El experimento no convirtió a la lechuga en carne ni creó una planta que produzca un alimento listo para comer. Lo que consiguió fue utilizar los cloroplastos, las estructuras celulares donde ocurre la fotosíntesis, como pequeñas fábricas capaces de elaborar una proteína animal que podría incorporarse en productos vegetales destinados a imitar a la carne.

El estudio fue realizado por investigadores del Imperial College de Londres, el Bezos Centre for Sustainable Protein, la compañía Kyomei, la Universidad de California en Los Ángeles y la Universidad de Nanchang. Los resultados fueron publicados la semana pasada en la revista científica Frontiers in Plant Science.

Alexia Groff, del Departamento de Ciencias de la Vida del Imperial College y primera autora del trabajo, explicó que la investigación demuestra que las plantas pueden ser modificadas para producir mioglobina animal en sus cloroplastos. Peter Julian Nixon y Kyoko Morimoto participaron como autores correspondientes.

La mioglobina es una proteína que se encuentra en los músculos y el corazón de los vertebrados. Está unida al grupo hemo, una molécula con hierro que interviene en su funcionamiento. En la carne, la presencia de oxígeno asociado al grupo hemo contribuye al color rojo, mientras que la propia proteína aporta parte del sabor metálico y umami.

Para desarrollar las plantas modificadas, los científicos incorporaron versiones optimizadas del gen de la mioglobina porcina en los cloroplastos de ejemplares jóvenes de tabaco y lechuga. Lo hicieron mediante una técnica conocida como biobalística, también llamada cañón génico, que utiliza micropartículas recubiertas con ADN para introducir material genético en las células.

Los investigadores comprobaron que algunas plantas habían incorporado correctamente el gen en el genoma circular de sus cloroplastos. Luego las cultivaron hasta que alcanzaron la madurez, florecieron y produjeron semillas. La descendencia también heredó la modificación genética, un indicio de que la producción de la proteína puede mantenerse de una generación a la siguiente.

“El tabaco es la planta modelo más utilizada para desarrollar esta tecnología y la lechuga es un cultivo comestible que, eventualmente, podría utilizarse para producir ingredientes alimentarios”, destacó Groff.

El equipo también incorporó el gen en el núcleo de las mismas especies para comparar su rendimiento. Además, utilizó una versión de la mioglobina bovina en la microalga Chlamydomonas reinhardtii. Sin embargo, la producción resultó mayor en los cloroplastos del tabaco y la lechuga.

Las mediciones indicaron que el tabaco acumuló aproximadamente 800 miligramos de mioglobina por kilogramo de peso seco y la lechuga, unos 810 miligramos por kilogramo. En el caso de la lechuga, la proteína representó alrededor del 1,5% de las proteínas solubles totales; en el tabaco alcanzó el 2,7%.

La concentración todavía es menor que la que se encuentra en los tejidos musculares de los animales. Además, parte de la mioglobina producida por la planta no estaba unida al grupo hemo. En el tabaco, la fracción que se unió correctamente fue de alrededor del 35%, frente al 80% registrado en proteínas producidas por bacterias.

Ese límite muestra uno de los principales desafíos para llevar esta tecnología a una escala comercial: no alcanza con producir la proteína, también hay que lograr que tenga la estructura y la funcionalidad adecuadas. Los investigadores señalaron que la disponibilidad de hemo podría constituir un cuello de botella para mejorar el rendimiento.

Aun así, los autores consideran que las plantas podrían transformarse en plataformas de producción más simples y económicas que algunas alternativas basadas en microorganismos modificados. Las bacterias y las levaduras ya se utilizan para fabricar proteínas destinadas a carnes alternativas mediante fermentación en biorreactores, pero las plantas permitirían integrar la producción a los cultivos agrícolas.

El interés detrás de esta línea de investigación está vinculado al impacto ambiental de la ganadería. La producción de carne requiere grandes superficies para alimentar animales, consume importantes cantidades de agua y genera gases de efecto invernadero. Por eso, proteínas como la mioglobina son buscadas por la industria de alimentos vegetales para mejorar el aspecto y el sabor de sus productos.

“Demostrar una producción estable de mioglobina en cloroplastos de plantas, incluido un cultivo comestible, abre la posibilidad de utilizar plantas como plataformas escalables y de bajo consumo de recursos junto con la fermentación microbiana”, afirmó Nixon.

El objetivo de los científicos no sería reemplazar directamente la carne con una hoja de lechuga, sino obtener una fuente vegetal de mioglobina que pueda extraerse y utilizarse como ingrediente. Esa proteína podría ayudar a reproducir el color, el sabor y parte del valor nutricional asociados con la carne en alimentos elaborados a partir de plantas.

Con información de la agencia ANSA.

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