Carne sin animales: El potencial de la carne de laboratorio y los sustitutos de la carne

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Updated on: 14 Dec 2020

Durante miles de años, los humanos han dependido de los animales para convertir la energía de las plantas en carne . Sin embargo, esto es ineficiente y perjudicial para el medio ambiente . ¿Qué pasaría si la carne y los productos similares a la carne se pudieran hacer sin necesidad de grandes rebaños de ganado?

¿Podríamos producir carne sin matar animales?

Todos los animales comienzan como un grupo de células madre. Estas son células que pueden dividirse y convertirse en muchos tipos de células diferentes .

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Potencial de las células madre

Las células madre de los embriones son particularmente flexibles y pueden madurar hasta convertirse en casi cualquier tipo de célula . Una pequeña cantidad de estas células madre se retienen hasta la edad adulta, y se utilizan para mantener y reparar los tejidos que conforman el cuerpo adulto .

Al extraer y cultivar estas células fuera del cuerpo del animal, ¡los científicos han "cultivado" carne con éxito en el laboratorio! ¿Cómo?

La carne está hecha de músculo. Entonces, para cultivar carne, en realidad necesitamos cultivar células musculares:

  1. Las células madre se recolectan del animal, ya sea de un embrión o de un músculo adulto
  2. Las células se cultivan primero en pequeños platos, en condiciones ambientales específicas y en presencia de nutrientes y proteínas específicas. Es este medio de cultivo el que instruye a las células madre que se desarrollen en células musculares
  3. Las células son transferidas a un tanque grande llamado biorreactor donde continúan creciendo y dividiéndose
  4. Las células del biorreactor se cultivan en un marco 3D comestible, que da al producto final su estructura carnosa
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Producción de carne cultivada

La carne cultivada requiere de mucho menos espacio que la ganadería tradicional, y solo se necesitará criar a los animales que donan las células madre . También tiene el potencial de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y el consumo de agua asociados con los productos animales convencionales .

Al agregar diferentes nutrientes al medio de cultivo, se puede ajustar el contenido nutricional de la carne de laboratorio . Por ejemplo, las grasas saturadas poco saludables que se encuentran en la carne animal podrían reemplazarse por otras más saludables como el omega-3 .

Debido a que las células se cultivan en un entorno controlado y estéril, la carne cultivada en laboratorio no requiere antibióticos .

Un mayor desarrollo y la adopción de fuentes de energía limpia más baratas, podrían reducir estas limitaciones .

La tecnología aún se encuentra en sus primeras etapas y, aunque la mayoría de los científicos están de acuerdo en que la carne cultivada sería menos dañina para el medio ambiente que la carne de res, no podemos depender de ella para resolver los problemas asociados con el consumo de carne. Por lo tanto, cambiar a carnes de menor impacto (como el pollo) y proteínas de origen vegetal sigue siendo, por hoy, una opción más sostenible .

¿Podemos hacer carne utilizando plantas?

En todo el mundo, la carrera continúa para desarrollar alternativas de carne convincentes utilizando plantas. Muchas ya han llegado a nuestros supermercados, desde hamburguesas que "sangran" jugo de remolacha hasta "huevos" hechos de frijoles mung .

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Hamburguesas a base de plantas

Al combinar y procesar ingredientes de origen vegetal, estas empresas esperan crear alimentos ricos en proteínas con el mismo sabor y la misma textura que los productos animales, sin el mismo impacto ambiental .

Para hacer esto, los investigadores deben estudiar la carne a escala molecular. Por ejemplo, la empresa de carne de origen vegetal Impossible Foods ha identificado una pequeña molécula rica en hierro llamada heme como un componente clave de la carne animal . El heme es la molécula que transporta el oxígeno por todo el cuerpo y es súper abundante en el músculo animal .

El heme también se encuentra de manera natural en las plantas de soja, en una proteína llamada leghemoglobina . Al combinar este heme a base de plantas con proteína de soja y papa, junto con aceites vegetales y aglutinantes , el equipo ha producido una hamburguesa carnosa que requiere un 96% menos de tierra, un 87% menos de agua y emite 89% menos emisiones de gases de efecto invernadero .

Para obtener suficiente heme a bajo costo y con un uso mínimo de la tierra, la empresa se basa en un hongo especial: la levadura . Al insertar el gen del heme de la soja en las células de levadura, se le puede "enseñar" al hongo cómo producir la propia molécula . La levadura se cultiva en un biorreactor, similar a los que se utilizan para producir carne de laboratorio , y comienza a producir heme a escala industrial .

Image of Produciendo carne imposible

Produciendo carne imposible

¿Cómo pueden los hongos producir carne?

Usar microbios para hacer comida humana no es nada nuevo . ¡Durante siglos hemos dependido de ellos para elaborar todo tipo de productos, desde pan hasta cerveza y yogur ! Los microbios también se usan en la biotecnología industrial para producir diversos medicamentos y aditivos alimentarios .

Image of Los microbios en la biotecnología

Los microbios en la biotecnología

Impossible Foods no es el único equipo que utiliza levadura genéticamente modificada para imitar productos de origen animal. Por ejemplo, Perfect Day Foods ha desarrollado productos lácteos utilizando micro hongos , y Clara Foods espera utilizar levadura modificada para producir huevos .

Los microbios pueden modificarse genéticamente para producir moléculas específicas con relativa facilidad . Pero las proteínas comestibles también pueden ser producidas por hongos no modificados genéticamente.

La micoproteína, que se encuentra en el Quorn, es producida de manera natural por un hongo del suelo . La micoproteína es una de las alternativas más eficientes a los productos animales en cuanto al uso de la tierra y el agua , y contiene más proteína que muchas otras fuentes de proteína de origen vegetal .

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Contenido de proteínas de diferentes fuentes de proteínas

El 11% del impacto general del Quorn proviene del cultivo de cosechas, principalmente del trigo, utilizado para alimentar al hongo . Por lo tanto, cultivar este hongo en desechos orgánicos reduciría aún más el impacto ambiental de esta proteína .

Hasta ahora, todas las fuentes de proteínas que hemos mencionado usan plantas en algún momento, incluso los desechos orgánicos utilizados para cultivar microproteínas están hechos de plantas.

Las plantas suelen estar en la parte inferior de la cadena alimentaria porque obtienen la energía directamente del sol . Sin embargo, no lo hacen con mucha eficiencia: la cantidad máxima de energía solar que las plantas pueden convertir en biomasa es un 6%, y generalmente convierten mucho menos . Pero, ¿qué pasaría si pudiéramos usar algo más para capturar esta energía de manera más eficiente?

¿Producir proteínas a partir del agua y el aire?

¿Qué pasaría si pudiéramos producir proteínas únicamente a partir de la luz solar, el agua, los nutrientes básicos y el aire, sin involucrar plantas ni animales ?

Solar Foods es una empresa que tiene como objetivo hacer exactamente eso, ¡utilizando un grupo específico de bacterias que convierten el hidrógeno, el CO₂ y el nitrógeno en proteínas ! ¡¿Cómo?!

La electricidad, producida a partir de paneles solares, se utiliza para dividir el agua en hidrógeno y oxígeno . Este hidrógeno luego les proporciona energía a las bacterias para que conviertan el CO₂ y el nitrógeno del aire en proteínas .

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Cómo las bacterias producen proteína

¡Este proceso es significativamente más eficiente que producir proteína vegetal y mucho más que producir ganado ! Según Solar Foods, utiliza ¡hasta 100 veces menos agua, 60 veces menos tierra y libera 5 veces menos CO₂ equivalente que las plantas !

Al reducir los requisitos de la tierra para la producción de alimentos, la vida silvestre podría reintroducirse en áreas que previamente habían sido deforestadas para la agricultura , lo que aumentaría la capacidad de almacenamiento de carbono, la salud del suelo y muchos otros servicios del ecosistema .

Conclusiones

A medida que continuamos desarrollando estos maravillosos sustitutos de la carne, el sueño de un futuro libre de ganado se hace cada vez más posible. Sin embargo, algunas de estas innovaciones requieren una cantidad considerable de energía, y se necesita más investigación para que muchos de estos productos tengan amplia disponibilidad a bajo costo.

Hasta ahora hemos visto cómo la producción de alimento puede hacerse más sostenible. ¿Qué pasa con el resto de la cadena de suministro?

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