Imaginemos un futuro donde la prosperidad no implique dañar nuestro planeta. Actualmente la agricultura, la ganadería y la pesca sobreexplotan los ecosistemas y la combustión de materias primas fósiles como el petróleo y el carbón aumentan la temperatura del planeta. La bioeconomía no solo propone reemplazar las materias primas fósiles que fueron la base de nuestro progreso, sino también optimizar el uso de los recursos biológicos. En estas líneas haremos un recorrido por posibles soluciones biotecnológicas a algunos problemas de la humanidad.
El Reino Vegetal
Las plantas son injustamente subestimadas por la mayoría de las personas. ¿Por qué es así? ¿Será que solo producen parte del oxígeno que respiramos? Posiblemente como no se mueven, podrían asumir que no hacen nada divertido, y por esta razón suelen pasar desapercibidas, al menos para muchos.
El reino vegetal es una de las fuentes más diversas de compuestos potencialmente activos. Las plantas son organismos sésiles -no se pueden mover- y a lo largo de la evolución desarrollaron diferentes mecanismos para defenderse del ataque de herbívoros, bacterias y hongos, ocasionando una especie de guerra química mediante sustancias naturales. Estas moléculas que producen se pueden usar para la producción de cosméticos, medicamentos o incluso pesticidas biológicos. Es de común conocimiento el aprovechamiento de las hojas, tallos, flores y frutos de las plantas, pero son pocas las veces que se mencionan sus raíces. En muchas especies, las raíces son las estructuras más ricas de las plantas en estos compuestos.
Existe una tecnología conocida como ordeño de plantas, que permite obtener extractos concentrados a partir de la secreción de raíces vivas, preservando su integridad. Esto permite ordeñar a las mismas plantas varias veces al año para obtener productos biológicos de alto valor. Pero, ¿cómo es el proceso? las plantas se cultivan en un invernadero sin suelo, con las raíces suspendidas en el aire mientras son alimentadas por un rociador que le aporta todos los nutrientes que necesitan. Luego, para el ordeño se sumergen las raíces en un solvente durante unos minutos, en un proceso que puede variar un poco dependiendo de cada planta y molécula a extraer.
El potencial de esta técnica, permite producir en un área de 1000 metros cuadrados, tantas moléculas como en 30 hectáreas de cultivo convencional, es decir, se requiere una superficie de cultivo 300 veces menor para obtener la misma cantidad de moléculas.
Carne Cultivada en Laboratorio
Unos pocos años atrás, era impensado que se pueda comer carne, pero sin depender de animales para obtenerla. Hoy no es una promesa, sino una realidad.
La carne de laboratorio es un producto que se elabora a partir de células que crecen fuera del cuerpo de un animal. El procedimiento comienza con la obtención de una pequeña muestra de tejido muscular en un procedimiento inofensivo para los animales, que luego se disgrega en el laboratorio y aíslan unas células llamadas células satélite. La función normal de estas células en el organismo es reponer el tejido cuando es dañado, y es esta capacidad la que se aprovecha para generar la carne cultivada.
Las células satélite se colocan en un recipiente con nutrientes que les permiten multiplicarse como lo harían en el interior de un animal. Luego estas células se asocian naturalmente formando estructuras llamadas miotúbulos de menos de medio centímetro, que junto con un soporte adecuado se agrupan formando pequeños anillos de tejido muscular.
Ahora bien, para nosotros comer carne no implica únicamente comer células musculares. También ingerimos células de otros tejidos como el adiposo y sanguíneo, que en el conjunto hacen el sabor al que estamos acostumbrados. De esta manera, una hamburguesa hecha con los anillos de tejido muscular mencionados anteriormente de ninguna manera tendría sabor a “carne”.
Sin embargo, hoy existen impresoras 3D, que combinan diferentes tipos celulares producidos de esta manera para generar piezas enteras diseñadas mediante software que no tienen mucho que envidiarle a un corte comprado en una carnicería, más allá de la textura.
En 2013, la primera hamburguesa generada por esta tecnología costó 280 mil dólares. En 2019 el precio bajó a 20 mil dólares el kilo, y hoy se comercializa en varios países con precios competitivos.La producción de carne con esta metodología permite generar el equivalente a 80 mil hamburguesas con solo una muestra de tejido inicial de un centímetro cúbico de partida, y en comparación con los métodos tradicionales de producción, la carne cultivada necesita solo el 1% del terreno utilizado para la ganadería, y reduce en más de un 95% la emisión de gases de efecto invernadero y el agua que se consume.
Generar Comida del Aire
A veces la realidad supera la ficción. Hace cientos de años se comprobó científicamente que no existe la generación espontánea, que nada puede aparecer por sí solo, pero… ¿se imaginan que aparezca comida del aire?
Existe alimento producido mediante agricultura celular que se llama Solein y contiene cerca del 70% de proteínas. Además, se puede producir en cualquier parte del mundo sin dañar el medio ambiente. Solein se presenta como un polvo seco que tiene características organolépticas similares a la harina de trigo y está formado por proteínas microbianas que contienen todos los aminoácidos esenciales. Para producirlo, se utilizan bacterias hidrogenotróficas que se nutren de hidrógeno, dióxido de carbono y nitrógeno.
La producción de Soleil solo necesita el 0.1% de tierra y 1% del agua utilizada para una producción equivalente de proteína animal, y ya se encuentra aprobado en Singapur para comenzar a comercializarse. Si bien una de las limitaciones de la técnica es el consumo de energía, el proceso tiene 10 veces más eficiencia que la fotosíntesis de las plantas para generar alimento, y se puede realizar en cualquier lugar del planeta.
El viaje por el mundo de la bioeconomía es una muestra de que no faltan ideas. Estos solo fueron 3 de los tantos ejemplos de soluciones biotecnológicas existentes a problemáticas actuales y futuras, lo que demuestra que los seres humanos somos capaces de utilizar la tecnología para que los recursos se gestionen de manera más eficiente y respetuosa con el medio ambiente. Depende de nosotros crear un futuro que valga la pena.
Autor: Martín Vadillo
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