Gracias a las innovaciones en la tecnología estamos a las puertas de una revolución alimentaria que combina salud, sostenibilidad y atractivo. El más reciente anuncio de los alimentos cultivados en laboratorio es el del arroz con proteína roja. El nuevo cereal rico en proteínas. Una combinación comestible de arroz y carne de res cultivada, con sabor a nuez.
El crecimiento y longevidad de la población mundial, junto con el aumento de enfermedades relacionadas con la dieta, nos llevan a un cambio inminente en nuestros hábitos alimenticios. Este cambio busca una dieta global que sea nutricionalmente adecuada, saludable para todos y sostenible para el planeta.
El futuro de la alimentación se perfila con la sustitución de la carne animal por alimentos innovadores. Desarrollados a partir de fuentes proteicas alternativas en laboratorios de tecnología de alimentos. Contrario a las predicciones de la ciencia ficción, estos nuevos alimentos prometen ser más saludables, sostenibles y atractivos. Gracias a las innovaciones científico-tecnológicas en la industria, estos alimentos ofrecen un control absoluto de sus propiedades nutricionales y organolépticas. Incluyendo su aspecto, forma y textura.
Alimentos cultivados en laboratorio
Los alimentos cultivados en laboratorio son aquellos que se producen a partir de células, ya sea de origen animal o vegetal, que se cultivan en condiciones cerradas y controladas para después ser procesados y convertidos en alimentos. Aunque son una manera novedosa de producir alimentos, no son productos que se sintetizan químicamente ni de manera artificial, por lo que no es correcto llamarlos alimentos sintéticos o artificiales.
En términos de composición, son similares a los alimentos tradicionales. Aunque todavía no existen estos productos en el mercado europeo, ya se comercializan en otras partes del mundo. Como en Singapur, donde hay una autorización para alimentos basados en células de pollo.
La Unión Europea tiene uno de los estándares de seguridad alimentaria más elevados, por lo que el proceso de autorización es largo y requiere una evaluación de seguridad por parte de la EFSA y la posterior autorización de los Estados miembros. Aunque existen muchos desafíos tecnológicos para lograr cultivar estas células y obtener alimentos alternativos a la carne con buenos rendimientos y de manera rentable, se están realizando muchas investigaciones en este campo.
Arroz con proteína roja
Un reciente estudio publicado en Nature explora el uso del arroz como base para cultivar células de músculo y grasa de vacuno. Creando una combinación comestible que puede prepararse como el arroz normal. El método de producción utiliza técnicas similares a las de otros productos cárnicos cultivados en laboratorio. Donde las células animales se cultivan en un andamio bañado en un medio de crecimiento.
El uso del arroz como andamio añade nutrientes al producto final. El equipo de investigadores surcoreanos espera que el arroz-carne pueda servir como suplemento alimenticio para comunidades con inseguridad alimentaria y reducir el impacto ambiental de la cría de ganado. La búsqueda de fuentes alternativas de proteínas es fundamental para el futuro de la humanidad.
Para cultivar las células bovinas en el arroz, los investigadores recubrieron los granos de arroz con gelatina de pescado y un aditivo alimentario, lo que mejoró la fijación y el crecimiento de las células. Después de una semana de cultivo, el arroz fue lavado y cocido al vapor.
Competitivo en costos y en reducción de CO2
El resultado es un arroz híbrido con un sabor a nuez y una textura más dura. Aunque el contenido nutricional es ligeramente superior, es esencialmente similar a comer arroz con una pequeña cantidad de carne de vacuno. El equipo está trabajando para aumentar el contenido de células bovinas en el arroz y mejorar su contenido graso.
El costo de producción del arroz híbrido es competitivo. Con un precio estimado de 2,23 dólares por kilogramo, comparable al del arroz normal (2,20 dólares por kilogramo) y significativamente más bajo que el de la carne de vacuno (14,88 dólares por kilogramo). Además, se estima que este arroz híbrido tendrá una huella de emisiones menor que la de la carne de vacuno de granja.
Si se puede ampliar la producción y mantenerla asequible, el arroz híbrido podría ser una fuente de nutrición más económica y eficiente que los grandes trozos de carne cultivada en laboratorio, como las hamburguesas o los filetes. La innovación en la producción de alimentos podría ser una solución atractiva para abordar la inseguridad alimentaria y reducir el impacto ambiental de la producción de carne.
Proteína de laboratorio
La reducción del consumo de carne es una prioridad. Un informe de 2019 propuso una reducción del 75% en el consumo de carne. Tradicionalmente, la carne animal ha sido la principal fuente de proteínas. Especialmente en los países desarrollados. Sin embargo, la necesidad de consumir alrededor de 50 gramos diarios, nos lleva a buscar fuentes alternativas.
Los alimentos de origen animal se presentan como alternativas sostenibles y éticas a la carne convencional. Se cultivan a partir de células de animales de granja o directamente del músculo o la carne, en compartimentos cerrados, con control de temperatura, agua, nutrientes y oxígeno. Las células se multiplican y luego se recolectan y procesan para producir alimentos que imitan el aspecto y el sabor de los alimentos tradicionales.
Carne de laboratorio y carne vegetal
La carne cultivada, también conocida como carne de laboratorio, se produce a partir de células madre obtenidas de una biopsia animal. Estas células se cultivan en biorreactores con los nutrientes necesarios, donde se multiplican y se diferencian en diferentes tipos de células adultas. Posteriormente, estas células se preparan como biogeles y se utilizan para sintetizar el producto final mediante impresión 3D.
Aunque la carne cultivada sigue siendo de origen animal, su producción es menos dañina para el medio ambiente que la de la carne tradicional, ya que requiere menos agua, tierra y tiempo. Además, su contenido nutricional puede ajustarse para limitar los posibles daños a la salud.
La carne vegetal se elabora a partir de cultivos genéticamente modificados para ser más resistentes a diversas condiciones adversas y requerir menos agua y nutrientes. Los cultivos también se modifican para que sus células contengan todos los aminoácidos esenciales y otros compuestos que dan a la carne su sabor característico. De esta manera, se obtiene un producto que ofrece una experiencia placentera sin necesidad de aditivos y saborizantes, evitando convertirse en un ultraprocesado.
No solo arroz y carne
Los equipos de investigación y desarrollo exploran una amplia variedad de opciones:
- Lácteos y claras de huevo microbianas: Producidos a partir de proteínas generadas por bacterias, levaduras y otros microorganismos modificados genéticamente. Ejemplo: Perfect Day utiliza cepas del hongo Trichoderma reesei para producir proteínas del suero de la leche y elaborar lácteos veganos.
- Nuggets micoproteicos: Los hongos, ricos en proteínas y fibra, se fermentan en reactores para adquirir una textura similar a la carne de ave. Ejemplo: The Vegetarian Butcher ofrece “carne del futuro” elaborada con microproteínas.
- Pasta Quadridimensionale: Pasta de diseño sintetizada con biopolímeros naturales con memoria que cambia de forma y volumen al ser hidratada y calentada. Beneficios: Mejora la experiencia organoléptica del consumidor, optimiza el empaquetamiento y reduce el consumo de material de embalaje.
- Dulces de fantasía y saludables: La impresión 3D permite la creación de dulces con formas y diseños complejos y la elaboración capa a capa de diferentes nutrientes y biomoléculas. Beneficios: Son más saludables con menos grasa y azúcares y el mismo sabor. Ejemplo: Investigaciones recientes han permitido la creación de chocolates con menos contenido graso.
- Fast Food personalizada: La impresión 3D permite la creación rápida de alimentos y garantiza un control preciso de la cantidad de nutrientes utilizados en su síntesis. Podría permitir a los establecimientos de comida rápida ofrecer hamburguesas que se ajusten a las necesidades nutricionales de cada individuo. Es especialmente relevante en hospitales y otros centros de salud donde cada paciente tiene necesidades específicas.
Un mercado con mucho apetito
En 2013 Mosa Meat creó la primera hamburguesa de laboratorio a partir de células de vaca, con un coste de 250.000 euros por pieza. Menos de una década después, la industria foodtech ha experimentado un cambio comparable a la aparición de internet. Con una población mundial proyectada de 9.700 millones de personas en 2050, un informe de 2021 estimaba que la carne de laboratorio podría tener un mercado de 25.000 millones de dólares en 2030.
Numerosas compañías tecnológicas están produciendo una variedad de alimentos mediante impresión 3D y fermentación celular. Según Business Insider en el 2021 ya existían más de 100 startups de productos cárnicos cultivados. El segmento atrajo inversiones por parte de empresas como Tyson, Nutreco, Temasek y SoftBank de 350 millones en 2020 y 250 millones de dólares en 2021.
Las compañías foodtech centradas en la agricultura celular buscan escalar antes de llevar sus productos lácteos, pescados o bistecs al plato de los consumidores. Las proteínas basadas en plantas están ganando popularidad, con startups como Impossible Foods y Beyond Meat liderando el camino. En España, destacan Heura y Nova Meat, que producen carne vegetal y carne sintética impresa en 3D, respectivamente. Según datos de VegEconomis También los productos alternativos del mar captan cada vez más interés de los inversores. Solo en la primera mitad de 2021 se inyectaron 116 millones de dólares en este segmento.
Startups y productos en desarrollo
- Pollo nuggets: Universidad de Columbia y Eat Just Inc. Disponible en supermercados de Singapur. A base de células madre de pollo, alto contenido en proteínas.
- Bistecs: Aleph Farms, startup israelí. Tecnología de bioimpresión 3D y agricultura celular, células de vacas. Alto contenido en proteínas de hierro.
- Carne de vaca waygu: Científicos de la Universidad de Osaka (Japón). Investigación publicada en la revista científica Nature. Células madre de la vaca nipona e impresión 3D.
- Medallones de pescado: BlueNalu, acuerdos con Thai Union y Mitsubishi Corporation. Células madre musculares de peces vivos, biotinta, impresora 3D.
- Queso de laboratorio: Formo cultiva mozzarella y ricota a partir de microbios. Perfect Day Inc emplea una molécula idéntica a la proteína de la leche de vaca.
- Bacon de laboratorio: Higher Steaks, startup con sede en Cambridge. Produce tiras de tocino y panceta de cerdo a partir de células cultivadas.
- Salmón ahumado: Revo Foods, startup austriaca. Impreso en 3D hecho con proteína de guisantes, extractos de algas, aceites vegetales y fibra dietética.
- Salchichas, albóndigas o embutidos: BioTech Foods, startup española. Es el proyecto español de carne cultivada más avanzado.
- Chuletones: La startup navarra Cocuus. Usa máquinas equipadas con tecnología 2D y 3D láser e inkjet. Pueden utilizar 3 vías, cultivo celular, fórmulas plant-based o restos de fábrica.
- Café: Centro de Investigación Técnica VTT de Finlandia. En fase experimental. Grano de café. Cultivos celulares que flotan en biorreactores.
- Hamburguesas: Future Meat Technologies, emplea tecnología de agricultura celular de vanguardia. Mosa Meat usa cultivos celulares.
- Chocolate: Wädenswil, Universidad de Ciencias Aplicadas de Zúrich (ZHAW). Cultivos celulares de plantas del grano de cacao.
Preocupación: 53 riesgos en la etapa de producción
La seguridad de estos productos es una preocupación creciente. La FAO y la OMS abordaron el tema en su documento “Aspectos de seguridad alimentaria de los alimentos basados en células”. El informe, respaldado por una amplia investigación científica, destaca 53 posibles riesgos en todas las etapas de la producción de alimentos basados en células. Incluyen la contaminación con metales pesados, microplásticos, nanoplásticos, alérgenos, contaminantes químicos, componentes tóxicos, antibióticos y priones.
Aunque reconocen que todavía hay poca información y datos insuficientes sobre la seguridad real de la carne cultivada en laboratorio y muchos de esos riesgos ya existen en los alimentos convencionales. Pero enfatizan que la identificación de peligros es solo el primer paso en la evaluación de riesgos.
La sostenibilidad ambiental de la producción a gran escala de carne cultivada en laboratorio en comparación con la ganadería tradicional aún no está clara. Aunque la producción de carne en laboratorio requiere menos recursos como agua, tierra y fertilizantes, existen otros aspectos más complejos. Un estudio de la Universidad de Oxford que sugiere que la producción en biorreactores intensivos en energía podría tener un impacto ambiental a largo plazo peor que la ganadería.
Estudios recientes sugieren además que la producción de carne de laboratorio podría generar niveles preocupantes de emisiones de CO2 a largo plazo. Y requiere una cantidad significativa de energía. Lo que podría ser problemático si se utilizan combustibles fósiles. El uso de energías renovables será esencial para abordar los problemas de sostenibilidad.
Dudas
A pesar de los avances y la inversión en la agricultura celular, algunos expertos argumentan que, por ejemplo, la carne cultivada en laboratorio no reemplazará completamente a la carne natural. Los estudios actuales indican que la población todavía es bastante reacia a aceptar los alimentos cultivados en laboratorios. Aunque la aceptación puede aumentar dependiendo de cómo se presente la información sobre el producto. Actualmente, parece que los consumidores prefieren opciones basadas en plantas cuando consideran proteínas alternativas.
En el caso de las carnes de laboratorio, la mayoría de las investigaciones de consumo disponibles se basan en situaciones hipotéticas. Hasta ahora muy pocos consumidores han tenido la oportunidad de probarla. No hay muchos estudios sobre las propiedades sensoriales. Por lo que se carece de información sobre cómo se compara su sabor y textura con la carne tradicional.
También es difícil determinar si el valor nutricional de estos nuevos productos será el mismo. La razón de la incertidumbre es que la producción de alimentos cultivados en laboratorio es compleja y costosa. La mayor parte del conocimiento es propiedad de las empresas que han invertido en desarrollar la tecnología. No hay muchas muestras disponibles para investigadores independientes. Gran parte de los datos disponibles hasta ahora son teóricos o se basan en la información proporcionada por las propias empresas emergentes.
Desafíos pendientes
Aunque todavía hay muchas preguntas sin responder, la EFSA ha anunciado un mayor enfoque en los alimentos derivados de cultivos de células. Lo que podría ser un paso adelante para preparar el camino para encontrar estos productos en los estantes de los supermercados europeos.
Los alimentos cultivados en laboratorios constituyen una revolucionaria innovación. Pueden ayudar a reducir la presión sobre recursos naturales. Pero aún enfrenta numerosos retos que superar para adoptarse a gran escala. Quizás el más complejo sea lograr la aceptación de los consumidores. Los expertos argumentan que cambiar hábitos alimenticios es sumamente complejo. Para lo cual será fundamental informar y educar al público para que comprenda la nueva tecnología y sus beneficios. Especialmente si, como en el caso del arroz con proteína roja, se piensa en ellos como fuentes de nutrición más económicas y eficientes para las poblaciones más desfavorecidas y carentes de recursos.
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