En Alemania, un equipo de investigadores ha dado un paso revolucionario en la búsqueda de alimentos sostenibles y nutritivos.
Inspirados en procesos similares a los utilizados en la producción de cerveza, han desarrollado una tecnología que permite extraer proteínas y vitamina B9 de microbios alimentados únicamente con hidrógeno, oxígeno y CO2.
Este avance, respaldado por energía renovable, no solo ofrece una alternativa proteica vegana y limpia, sino que también podría transformar la forma en que abordamos los desafíos alimentarios y ambientales del futuro.
¿Cómo funciona esta tecnología?
Los hallazgos, publicados en el artículo «Power-to-vitamins: producing folate (vitamin B9) from renewable electric power and CO2 with a microbial protein system», detallan un sistema biotecnológico que produce una levadura rica en proteínas y vitamina B9 (ácido fólico o folato), un nutriente vital para el crecimiento y la función celular.
Largus T. Angenent, autor principal del estudio, explica:
Este es un proceso de fermentación similar al de la cerveza, pero en lugar de darles azúcar a los microbios, les dimos gas y acetato. Sabíamos que la levadura podía producir vitamina B9 por sí sola con azúcar; sin embargo, no sabíamos si podrían hacer lo mismo con el acetato.
El método no solo es eficiente, sino también sostenible, ya que utiliza energía renovable y elimina la necesidad de tierras agrícolas.
Este enfoque innovador reduce las emisiones de carbono asociadas con la producción de alimentos y contribuye a la creación de alternativas veganas a la carne, promoviendo la descarbonización del sector ganadero.
Nos acercamos a los 10 mil millones de personas en el mundo, y con el cambio climático y los recursos terrestres limitados, producir suficientes alimentos será cada vez más difícil. Una alternativa es cultivar proteínas en biorreactores mediante biotecnología en lugar de cultivar para alimentar a los animales. Hace que la agricultura sea mucho más eficiente.
Un proceso biotecnológico en dos etapas
El núcleo de este avance es un biorreactor de dos etapas cuidadosamente diseñado:
- Se utiliza la bacteria Thermoanaerobacter kivui, conocida por su capacidad de prosperar en condiciones anaeróbicas extremas. Esta bacteria convierte una mezcla de hidrógeno y dióxido de carbono en acetato, un compuesto químico presente de forma natural en el vinagre.
- El acetato se introduce en un cultivo de Saccharomyces cerevisiae, la levadura de panadería común, junto con oxígeno. En estas condiciones, la levadura metaboliza el acetato para producir proteínas y vitamina B9.
El proceso es impulsado por energía obtenida de fuentes renovables como la eólica, utilizando electrólisis del agua para generar el hidrógeno y el oxígeno necesarios.
Esta integración de biotecnología y energía renovable convierte al sistema en un modelo sostenible y eficiente.
Un alimento altamente nutritivo
El producto final es una levadura con un perfil nutricional excepcional. Una porción de 85 gramos (equivalente a seis cucharadas) aporta:
- 61% de los requerimientos diarios de proteínas, superando a la carne de res (34%), el cerdo (25%), el pescado (38%) y las lentejas (38%).
- Altos niveles de vitamina B9, esencial para la salud celular.
Sin embargo, los investigadores advierten que la levadura debe tratarse previamente para eliminar ciertos compuestos que podrían causar gota si se consume en exceso.
Incluso después de este tratamiento, el alimento conserva el 41% de las necesidades diarias de proteínas.
Una respuesta a los desafíos globales
Esta tecnología responde a problemas críticos relacionados con el cambio climático, la seguridad alimentaria y la salud pública.
La capacidad de producir alimentos ricos en nutrientes sin depender de tierras agrícolas abre nuevas posibilidades para alimentar a una población creciente mientras se conservan los recursos naturales.
Además, el uso de CO₂ como materia prima ayuda a mitigar las emisiones de carbono, y al desvincular la producción alimentaria de los métodos tradicionales, se liberan tierras para su conservación y se reduce la huella ambiental de la agricultura.
Angenent, quien también subraya la necesidad de más investigación antes de que el producto llegue al mercado, concluye:
El hecho de que podamos producir vitaminas y proteínas al mismo tiempo a un ritmo de producción bastante alto sin utilizar tierra es apasionante. El producto final es vegetariano/vegano, no transgénico y sostenible, lo que podría atraer a los consumidores.
Este enfoque podría revolucionar no solo la forma en que producimos alimentos, sino también cómo enfrentamos los retos de sostenibilidad y seguridad alimentaria en el futuro.
Preguntas frecuentes (FAQ)
1. ¿A qué sabe la proteína producida a partir de CO2 y levadura?
El producto final derivado de la levadura Saccharomyces cerevisiae tiene un perfil de sabor que los expertos describen como umami, ligeramente salado o similar al queso, muy parecido al de la levadura nutricional que ya se comercializa en el mercado vegano. Al ser un polvo o pasta proteica neutra, la industria alimentaria puede procesarlo fácilmente mediante texturizados y aromas para imitar de forma muy realista la carne de res, el pollo o el pescado.
2. ¿Qué diferencia hay entre la proteína de hidrógeno y la carne cultivada?
Aunque ambas se producen en laboratorios o biorreactores, su origen y tecnología son completamente distintos. La carne cultivada se produce a partir de la clonación y multiplicación de células animales reales (como tejido de vaca o pollo), por lo que no es técnicamente vegana. La proteína de hidrógeno (Power-to-Food) utiliza microorganismos y gases (CO2 e hidrógeno). Es un proceso 100% vegano, libre de crueldad animal y no requiere modificar genéticamente los organismos (no transgénico).
3. ¿Por qué el consumo excesivo de levadura puede causar gota y cómo se soluciona?
Las levaduras y microbios tienen una alta concentración de ácidos nucleicos (ARN). Cuando el cuerpo humano los metaboliza en grandes cantidades, los transforma en ácido úrico. Un exceso de ácido úrico en la sangre puede cristalizarse en las articulaciones, provocando la enfermedad conocida como gota. Para evitarlo, la industria aplica un tratamiento térmico o enzimático previo que reduce estos ácidos, garantizando que el alimento sea completamente seguro para el consumo diario.
4. ¿Cuándo llegarán estos alimentos basados en CO2 y energía renovable al supermercado?
Se estima que estos productos podrían empezar a comercializarse de forma masiva entre los próximos 3 a 5 años. Aunque la tecnología ya es viable en laboratorio, actualmente se encuentra en fase de escalado industrial para reducir costes de producción. Además, debe pasar por las estrictas regulaciones de seguridad alimentaria de la EFSA (European Food Safety Authority) bajo el marco de «Novel Foods» (Nuevos Alimentos) antes de llegar a las estanterías en Europa.
5. ¿Es realmente ecológica la producción de alimentos en biorreactores?
Sí, es significativamente más ecológica que la ganadería tradicional. Al utilizar energía eólica o solar y capturar CO2, el proceso tiene una huella de carbono casi nula o negativa. Además, la eficiencia en el uso de recursos es drástica: requiere hasta un 95% menos de agua y utiliza una fracción mínima del terreno que necesita la agricultura convencional, permitiendo la reforestación de grandes áreas del planeta.
Referencia
Schmitz, L. M., Kreitli, N., Obermaier, L., Weber, N., Rychlik, M., & Angenent, L. T. (2024). «Power-to-vitamins: producing folate (vitamin B9) from renewable electric power and CO2 with a microbial protein system». Trends in Biotechnology, 42 (12), 1691–1714. https://doi.org/10.1016/j.tibtech.2024.06.014
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