Las proteínas son biomoléculas fundamentales para los humanos dado que todas nuestras células las contienen. La manera de obtenerlas es a través del alimento. Los aminoácidos son los «»ladrillos» que componen las proteínas y hay 20 de ellos, entre los cuales destacan los aminoácidos esenciales, llamados así porque nuestro cuerpo los necesita pero no puede sintetizarlos y, por tanto, debemos incorporarlos directamente mediante la dieta. A continuación os ofrecemos una lista de los aminoácidos esenciales para el ser humano: leucina, isoleucina, valina, metionina, lisina, fenilalanina, triptófano, treonina, histidina y arginina.
Las fuentes de proteína de nuestra dieta se pueden clasificar en dos grandes grupos según su origen:
- Animal: carne, huevos, pescado i lácteos.
- Vegetal: legumbres, cereales, algas y frutos secos.
¿Cuál es el problema? La población tiende mayoritariamente a consumir proteína de origen animal, lo que supone un gran impacto ambiental, sobre todo al comparar con las proteínas de origen vegetal. Ese impacto se relaciona con las grandes cantidades de emisiones de gases de efecto invernadero, el elevado consumo hídrico y la alta proporción de suelo ocupado por las explotaciones ganaderas intensivas.
LA CARNE IN VITRO, ¿UNA OPCIÓN PARA EL FUTURO?
La carne cultivada, un alimento sintético, artificial o in vitro, se elabora en laboratorios a partir de células madre extraídas del músculo de los animales que, con otros elementos necesarios y en condiciones idóneas, permiten obtener nuevo tejido muscular. La idea es replicar los tejidos de un organismo viviente en el laboratorio.
¿Qué son el cultivo celular y la ingeniería tisular?
Un cultivo celular consiste en el crecimiento de microorganismos -por ejemplo, bacterias u hongos- o células -animales o vegetales- en el laboratorio. La ingeniería tisular, por su parte, es la disciplina que busca crear tejidos artificiales funcionales a partir de células y moléculas preexistentes.
Estas técnicas biológicas se aplicaron primero en el ámbito sanitario, en la producción de células sanguíneas para las personas inmunodeprimidas, por ejemplo.
Procedimiento para obtener carne in vitro
Primero se extrae el tejido muscular de un animal, que está formado por diferentes tipos de células, entre las cuales debe haber un tipo muy especial, las células madre. Estas tienen la particularidad de poder dividirse indefinidamente y, en condiciones precisas, diferenciarse en diversos tipos celulares. Para entender la idea utilizaremos una metáfora: tenemos un libro en blanco (células madre) y, en función de lo que se escriba en esas páginas (expresión genética) obtendremos una novela, un cómic, un tratado de filosofía, etc. En otras palabras, se obtienen los diferentes tipos celulares, entre ellos los propios de los tejidos muscular cardíaco, óseo o neuronal. Dicho de otro modo, ¡son células que todavía no han «decidido» a qué tipo celular dar origen.
Cuando reciban los nutrientes y estímulos adecuados, las células madres activadas se dividirán y sus dos células hijas pertenecerán a un tipo celular diferente de la progenitora. En realidad, la célula madre no se transforma ella misma, sino que produce hijas diferenciadas en otros tipos celulares. En el caso de la carne in vitro, los tipos obtenidos son, principalmente, celulas musculares y adiposas (grasas).
Con esto se intenta producir tejidos, pero debemos tener en cuenta que un tejido no es una simple acumulación de células, sino que poseee una estructura y una colección de propiedades características. Para conseguir tejidos en el labotario es necesario que las células tengan cohesión y tensión, y se distribuyan de cierta manera. Por eso ahora podemos hacer nuggets y hamburguesas, pero no todavía filetes, por ejemplo. La estructura -la forma del tejido- sigue siendo el aspecto limitante para producir carne en el laboratorio. Y es que imitar la tridimensionalidad del cuerpo animal es muy complicado, algo que queda claro si tenemos en cuenta que la carne no sólo se compone de células musculares, sino también de vasos sanguíneos y tejido conectivo situados de manera precisa respecto del tejido muscular. Y resulta enormemente difícil reproducir el músculo entretejido por capilares extremadamente largos y finos, por ejemplo.
Veamos un esquema general del protocolo de laboratorio para producir carne:
- Extracción del tejido muscular del animal, por ejemplo, un pollo o una vaca.
- Colocación del tejido extraído en una caja de Petri y disección mecánica para conseguir trozos pequeños. Añadido de enzimas para producir una disgregación enzimática que rompa la matriz extracelular, compuesta por colágoeno y glicoproteínas, entre otras sustancias.
- Adición de un medio de cultivo, un compuesto que contiene nutrientes específicos para mantener vivas las células: suero, glutamato, glutamina, sales, vitaminas, agua y diversas biomoléculas, además de una matriz para aportar estructura.
- División y diferenciación celular.
- Obtención del producto: tejido animal sin estructura definida.
En lo que hace al sabor, se han llevado a cabo encuestas y, aparentemente, la gran mayoría encuentra que la carne de laboratorio tiene un sabor similar al de la carne natural. Lo que se debe mejorar es su textura, por las causas comentadas anteriormente.
De momento, llevar la producción de carne artificial a escala industrial, es decir, producirla en grandes cantidades mediante biorreactores, es muy complicado. Con todo, el pionero de la carne sintética, Mark Post, quien creó la primera hamburguesa in vitro en 2013, cree que puede haber mejoras si a esta carne de laboratorio se le aumenta la producción de células de omega 3 y 6 para hacerlas más sanas y nutritivas.
PREVISIONES
El primer país en dar el vistobueno al consumo de este tipo de alimentos fue Singapur que lo hico en diciembre de 2020. En 2023, el Ministerio de Ciencia español, a través del Centro para el Desarrollo Tecnológico Industrial (CDTI), concedió 3,7 millones de euros a ocho empresas para desarrollar carne de laboratorio, grasas saludables e ingredientes funcionales.
Por ahora los principales líderes en este campo son EE. UU. e Israel, pero España podría acercarse gracias a esta línea de inversiones. De momento, debemos esperar a ver cómo continúa desarrollándose la situación, aunque parece que pronto tendremos noticias.
ASPECTOS POSITIVOS Y NEGATIVOS
- Positivos:
- Disminución de la energía utilizada, de las emisiones de gases de efecto invernadero, del consumo de agua y de la superficie de suelo necesaria para su producción.
- Negativos:
- Impacto ambiental de las infraestructuras de cultivo celular.
- El tejido productido carece de sistema inmunitario, por lo que es fácil de contaminar. Para evitarlo, se deben extremar los controles sanitarios.
- Se utilizan numerosos materiales de plástico de un sólo uso.
- Es necesario analizar si hay riesgo de desregulación celular causado por las condiciones especiales de su multiplicación y si eso podría tener efectos negativos en la salud de las personas.
