Carne sin vacas: científicos logran producir la proteína de la carne en plantas
¿Y si la próxima hamburguesa no viniera de una granja, sino de una planta de tabaco o una lechuga?
Un equipo del Imperial College London logró por primera vez producir de forma estable mioglobina ―la proteína rica en hierro que le da a la carne su emblemático sabor y color rojo― en cloroplastos de las plantas superiores, quienes cuentan con raíz, tallo, hojas y tejidos vasculares transportadores de agua y nutrientes.
Un hallazgo significativo, si consideramos que la ganadería, de acuerdo con la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura, produce 3 mil 800 millones de toneladas de dióxido de carbono, equivalente a llenar 34 mil 798 Estadios Aztecas. Siendo Chian el principal productor de carne roja, al año produce 97.9 millones de toneladas. Si extendiéramos únicamente la producción del país asiático, llenaríamos todo el territorio correspondiente a España, Fracia y Alemania.
¿Cómo la lechuga y el tabaco logran saber a carne?
En primer lugar, el grupo de investigación, liderada por Alex Groff y Peter Jukian Nixon, creó un “vehículo” molecular para introducir la mioglobina en el cloroplasto, el lugar donde se transforma la luz del sol en energía química. Convenientemente, las moléculas producidas por el organelo incluyen algunas proteínas, aunque de forma limitada.
A partir de ello, los científicos se preguntaron “¿por qué no pedirle a la planta que también produzca mioglobina?” Bajo esa premisa decidieron disparar pequeñas “balas” de oro recubiertas con el gen encargado de producir la proteína, como lanzar una pequeña cápsula con “instructivo” de fabricación. De esta manera, las balas entraban en las células y se integraron a la fábrica de cloroplastos.
Lo complicado del proceso es que no todos los vegetales aceptaron el “instructivo”. Para saber cuáles sí, se les administró un antibiótico a manera de obstáculo. Además del oro, el manual incluía instrucciones para crear resistencia al antibiótico. Así, solo las plantas con instrucciones sobrevivieron al ataque.
Verificando la fabricación de mioglobina
Los científicos no se conformaron con saber cuales plantas producían la proteína, necesitaban saber que el proceso continuaba. Para lograrlo usaron 3 técnicas:
Prueba de peso: Separaron todas las proteínas de las hojas y buscaron una banda extra del tamaño de la mioglobina, 17 kilodaltons. Unidad propuesta por John Dalton, más adelante en 1993 la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada la adoptó como medida oficial de cosas tan pequeñas como un átomo.
Prueba de identidad: Usaron anticuerpos los cuales fungen como perros rastreadores de la proteína cárnica.
Prueba de masa: Con una máquina para calcular el peso molecular, espectrómetro de masa, midieron la cantidad exacta de la proteína.
Si bien la producción de la mioglobina requirió un esfuerzo extra por parte de la planta, sorprendentemente no sufrió estrés. Aunado a esto, la fabricación de clorofila en lechugas y tabaco modificado incrementó.
Problemas en la producción
La mioglobina necesita un “grupo hemo” para funcionar, si no el color y sabor a carne no se expresa. Por lo tanto, solo el 35% de la molécula respondió correctamente. El otro 65% sí produjo la proteína, pero no funcionó como se esperaba. Los resultados en lechugas aún no se calculan.
Los porcentajes se explican así porque el “grupo hemo”, de acuerdo con Annals of Botany y Oxford Academy, se usa para realizar otras funciones como: suministrar oxígeno, enviar mensajes químicos al núcleo de la célula, actuar a manera de extractor de óxido nítrico el cual puede asfixiar a la planta, permitir la respiración celular, desintoxicar células, procesar hormonas y defender químicamente al organismo luego de una lesión.
Otro problema es que la mioglobina en músculo bovino alcanza entre los 8 mil 100 y 11 mil 160 miligramos por kilogramo, aproximadamente 10 veces que la producción en plantas. Dicho lo cual, aun faltan ajustes importantes para hacer lechugas “de carne”.
Para aumentar los niveles de la proteína el siguiente paso, según los científicos, sería alimentar a la planta con una mayor cantidad de materia prima, o modificar sus genes para aumentar la producción del “grupo hemo”.
Más allá de los beneficios ambientales, la nueva clase de tabaco y lechugas podría aportar hierro de fácil absorción par el cuerpo. Habitualmente más difícil de obtener en plantas. Y a diferencia del ganado, los sistemas de producción vegetal no son portadores ni transmisores de agentes patógenos humanos.
El avance forma parte de los llamados: Alimentos imposibles. De acuerdo con la Convención Marco de las Naciones Unidad sobre el Cambio Climático, pueden definirse como “sustitutos vegetales para los productos cárnicos que son más sostenibles y ayudan a reducir la demanda de carne en el mercado. Al sustituir los productos de origen animal, los consumidores tienen un enorme poder para preservar tierras para la biodiversidad y la captura de carbono, detener las emisiones de gases de efecto invernadero en su origen y aliviar la demanda de agua dulce necesaria para ecosistemas saludables".
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