Hace unos días reseñaba el último libro de George Monbiot (Alimentarnos sin devorar el planeta: Regénesis de Monbiot) que, desde un análisis de la complejidad del sistema global de producción de alimentos, nos ofrece una gran visión del futuro para la alimentación y la humanidad.
Proteínas alternativas, la alimentación del futuro
La alimentación del futuro es uno de los grandes temas de la agenda global. La población mundial está creciendo y las personas se están volviendo más ricas, lo que significa que es necesario producir más alimentos en futuro. Esto está ejerciendo una presión cada vez mayor sobre nuestros recursos naturales. Los análisis del ciclo de vida han demostrado que la producción de análogos de carne de origen vegetal, así como los análogos de carne creados a partir de otras fuentes de proteínas alternativas, es más sostenible que la producción de carne. En consecuencia, habría grandes beneficios ambientales si más personas redujeran la cantidad de carne en su dieta. Sin embargo, la industria de las proteínas alternativas está en sus inicios y, por lo tanto, será importante concentrarse en encontrar estrategias efectivas para reducir el impacto ambiental. de la industria ganadera en un futuro próximo.
Meat Less: The Next Food Revolution
Hay una interesante lectura sobre la próxima revolución alimentaria a raíz del menor consumo de carne. Se trata de Meat Less: The Next Food Revolution de David Julian McClements, un libro que recoge el aprendizaje de este profesor en el Department of Food Science at the University of Massachusetts. Durante las últimas tres décadas, ha aplicado la física, la química y la biología para mejorar la calidad, la salud y la sostenibilidad de los alimentos. Ha escrito numerosos libros, publicado más de 1300 artículos científicos, obtenido varias patentes y presentado su trabajo en todo el mundo. Actualmente es uno de los autores más citados en las ciencias de la alimentación y la agricultura.
Carne biotecnológica: agricultura celular
En Meat Less McClements explica cómo se utilizan los últimos avances en biotecnología para crear una nueva generación de alternativas a la carne, incluidas células animales cultivadas, células microbianas cultivadas y productos de fermentación de precisión. Las células animales cultivadas se cultivan en grandes biorreactores bajo condiciones controladas de nutrientes, factores de crecimiento y ambientales. Las células utilizadas se extraen de vacas, cerdos, pollos y peces, sin tener que matar a ningún animal, lo que reduce muchos de los impactos negativos del uso de animales como alimento. Las alternativas a la carne también se pueden cultivar a partir de células microbianas (como microhongos o bacterias) en biorreactores.
El autor explica como la micoproteína conocida como Quorn, es un ejemplo exitoso de esta tecnología. Recientemente, algunas empresas han utilizado este enfoque para crear análogos de la carne a partir del aire y la luz solar, que utilizan microbios para crear proteínas a partir del dióxido de carbono y el agua del aire pulverizado por la energía solar. También se destaca la utilización de la fermentación de precisión para producir proteínas de leche, huevo o carne que nunca han estado dentro de un animal, así como la aplicación de esta tecnología para producir otros ingredientes útiles para su aplicación en análogos de carne, como sabores, colorantes y conservantes. Se destaca el potencial de estas nuevas tecnologías para competir con la industria cárnica.
Hype de proteínas biotech
Una de las áreas más publicitadas del espacio de proteínas alternativas es la agricultura celular, que utiliza células para producir alimentos. Aunque el autor no se reconoce como experto en este ámbito, sí declara que decidió profundizar más en este campo, y si todo el hype que a su alrededor está justificado como una potencial fuente de un suministro de alimentos más sostenible y saludable.
Algunas de las preguntas que McClements quería responder son: ¿cómo se crea este tipo de alimentos? ¿Se puede producir de manera asequible en cantidades lo suficientemente grandes como para afectar el consumo mundial de carne? ¿Es saludable? ¿Es más ecológico que la carne?
La revolución biotecnológica: insulina, COVID-19 y carne
Las últimas décadas han visto una revolución en biotecnología que está transformando todas nuestras vidas. Una de las primeras aplicaciones más exitosas de esta tecnología fue producir insulina para diabéticos, pero más recientemente también se ha utilizado para crear las vacunas que han tenido tanto éxito en la lucha contra el coronavirus.
La biotecnología también está jugando un papel importante en la creación de alternativas a la carne que se vean y sepan como si fueran reales. Como su nombre indica, la biotecnología es una tecnología basada en la biología. Utiliza células, que pueden provenir de microbios, animales, plantas o incluso insectos, para crear procesos industriales y productos útiles para la humanidad. Aunque nuestra comprensión científica de la biotecnología ha avanzado rápidamente durante el siglo pasado, en realidad la hemos estado utilizando durante miles de años para crear alimentos como pan, queso, cerveza y vino. Estos productos se forman cuando ciertos tipos de microbios (levaduras, bacterias y mohos) fermentan alimentos, como trigo, leche, avena y frutas.
Tres enfoque de la agricultura celular: células animales cultivadas, células microbianas cultivadas y fermentación de precisión
Hay algunas formas innovadoras en que se utiliza la biotecnología para crear alternativas a la carne. En conjunto, estos enfoques se conocen como agricultura celular porque utilizan células para cultivar alimentos.
Actualmente existen tres enfoques principales para producir análogos de la carne mediante la agricultura celular: células animales cultivadas, células microbianas cultivadas y fermentación de precisión. Estos métodos biotecnológicos se pueden comparar con las prácticas agrícolas tradicionales. Los animales de ganado en sí mismos pueden consumirse como carne (como carne de terenera, cordero, cerdo o pollo), o pueden usarse para producir sustancias que comemos (como leche y huevos). De manera similar, podemos comer células (que pueden provenir de animales o microbios) o podemos usar las células para producir sustancias que comemos (como proteínas, grasas, vitaminas, colores o sabores). Las células animales y microbianas cultivadas pertenecen a la primera categoría, mientras que la fermentación de precisión pertenece a la segunda categoría.
Células animales cultivadas: carne limpia
Imagínate pedir, comenta el autor, un plato que se ve, se siente y sabe a carne de vaca, pero que nunca ha estado dentro del cuerpo de una vaca. En cambio, las células de carne se cultivaron en un gran tanque de fermentación, como la cerveza. Esto ya se puede hacer. Si vives en Singapur, o puedes permitirte viajar allí, hay un restaurante que ya vende este tipo de carne cultivada (aunque a un precio elevado).
Las compañías de biotecnología de todo el mundo están tratando de crear productos similares y llevarlos al mercado en un futuro cercano, incluidos productos de carne de vaca, pollo, cordero, cerdo y mariscos cultivados. Pronto, todos podremos comprar carne cultivada como alternativa a la carne real cultivada dentro de un animal que luego se sacrifica. Debido a que está hecho de células animales reales, este tipo de carne puede parecerse mucho a la apariencia, la sensación y el sabor de la carne real. Además, se requieren muy pocos animales para proporcionar estas células, lo que alivia las preocupaciones sobre el bienestar animal y los problemas ambientales asociados con la industria ganadera.
¿Cómo se hace la carne cultivada?
El pollo, el cerdo, la vaca o el pescado se pueden cultivar en biorreactores (tanques de fermentación como los que se usan para producir cerveza) a partir de células vivas extraídas de animales, sin tener que sacrificarlos.
En principio, todas las células que componen la carne real, como las del tejido muscular, conectivo y adiposo, se pueden cultivar en tanques de fermentación para crear alimentos con propiedades similares a las de la carne real.
La producción de carne utilizando este tipo de biotecnología se ha beneficiado enormemente de los avances realizados por investigadores biomédicos que intentan crear órganos artificiales para reemplazar los defectuosos en humanos. Los métodos utilizados para crear corazones, hígados o riñones artificiales para trasplantes humanos también se pueden utilizar para crear carne artificial para consumo humano. De hecho, es mucho más sencillo crear un sabroso trozo de carne artificial que tiene que durar unos días o semanas antes de que se coma que crear un corazón artificial que puede tener que funcionar dentro alguien durante décadas.
Una de las razones del reciente aumento en el número de empresas que producen carne cultivada puede deberse a que las aplicaciones médicas de los órganos artificiales aún no se han realizado, por lo que los científicos biomédicos han buscado nuevas aplicaciones para sus habilidades ganadas con tanto esfuerzo.
Tres etapas de la carne biotech: recogida, proliferación y maduración
La carne cultivada se produce en varias etapas. Durante la etapa de recogida se toman varias células de un animal usando un procedimiento simple que no lo lastima, como las biopsias que se usan para recolectar células humanas en el consultorio de un médico. Luego, algunas de estas células se seleccionan y cultivan en un entorno adecuado para crear un banco de células donantes. Estas células se someten a un proceso conocido como inmortalización, por lo que pueden usarse para producir carne indefinidamente, sin tener que seguir recolectando nuevas células de animales.
En la etapa de proliferación, se toma un grupo de células donantes del banco de células y se mezcla con un caldo cuidadosamente formulado que contiene los nutrientes y factores de crecimiento que las células animales necesitan para crecer y proliferar. Luego, esta mezcla se coloca dentro de un biorreactor, que consiste en un tanque cerrado que controla el entorno de la célula para promover su proliferación.
La temperatura, los niveles de oxígeno y el pH que experimentan las células se monitorean y controlan de cerca durante esta etapa. Al final de la etapa de proliferación puede haber billones de células en el biorreactor.
En la etapa de maduración, las células se colocan en un tipo diferente de biorreactor, lo que hace que se transformen en el tipo de célula requerida, como músculo, tejido conectivo o células adiposas. Esto se logra agregando aditivos específicos al biorreactor, como factores de crecimiento y nutrientes. Además, se pueden agregar «andamios» para alentar a las células a formar grupos con tamaños y formas similares a las fibras musculares o al tejido adiposo que se encuentra en la carne real.
Después de aproximadamente 4 a 6 semanas, las células se pueden recolectar del biorreactor y usar para tratar productos cárnicos cultivados, como albóndigas, hamburguesas de ternera o nuggets de pollo.
Equipos de científicos de todo el mundo han estado trabajando durante la última década más o menos para encontrar las células, los nutrientes, los factores de crecimiento, las condiciones del biorreactor y los componentes más adecuados. andamios necesarios para cultivar con éxito carne cultivada. Estos esfuerzos parecen estar finalmente cosechando recompensas, con numerosas empresas informando que esperan tener productos comerciales en el mercado en los próximos años.