sábado, 8 de julio de 2023

Insectos, bacterias y otras alternativas proteínicas

 


Docenas de compañías están empeñadas en fabricar alternativas a la proteína animal para que se conviertan en habituales en nuestra dieta.

En general, las dietas humanas no carecen de proteínas: en realidad, la mayoría de nosotros ingiere más de lo que necesita. En promedio, necesitamos alrededor de 50 gramos de proteínas al día, pero en los países más desarrollados los habitantes suelen consumir alrededor del doble de esa cantidad. 

Figura 1. ¿Cuánta proteína come la gente? En los países con ingresos altos la ingesta de proteínas son 30 gr/día, más o menos un cuarto de la ingesta proteínica total. El resto procede de huevos, leche, pescado y plantas. En países de ingresos bajos, la mayor fuente de proteínas son las plantas. El consumo de carne depende de las diferencias culturales y socioeconómicas entre países. Fuente.

El problema que las empresas empeñadas en buscar alimentos alternativos están tratando de resolver es de dónde extraer las proteínas necesarias para reemplazar a las habituales en nuestra dieta, cuya inmensa mayoría procede de productos animales. Según datos del Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación, en 2020 los españoles consumimos 49,86 kilos de carne por persona, una cifra muy por encima de las recomendaciones de la Organización Mundial de la Salud, que recomienda 21 kilos anuales, y la tercera parte de lo que come un estadounidense medio: más de 120 kilos.

Aunque cada vez estamos más seguros de que consumir carne perjudica nuestra salud y la de la Tierra, a medida que aumenta la riqueza también aumenta la demanda de carne, una tendencia que es particularmente notable en China, donde la cantidad de carne consumida se ha multiplicado por 15 desde 1960. Según los pronósticos de la FAO, la demanda mundial de carne se incrementará en dos tercios de aquí a 40 años.

Figura 2. Consumo cárnico en el futuro: la gráfica muestra el consumo de carne en varias regiones desde 1960 hasta 2010 y una proyección de las tendencias. Fuente.

Consumir tanta carne ejerce presión sobre los animales, las personas y el planeta. Una dieta global sostenible que sea saludable tanto para las personas como para la Tierra exigiría reducir la producción de carne roja, incluidas la porcina y la vacuna, en alrededor de un 75%. Al mismo tiempo, la producción de verduras, frutas, legumbres y frutos secos debería duplicarse cuando menos.

Sustituir la carne roja podría marcar una gran diferencia tanto para las personas como para el medioambiente. Si reemplazáramos a nivel mundial el 20 % de la carne procedente de rumiantes por proteínas de origen microbiano, podríamos reducir aproximadamente a la mitad la deforestación anual de aquí a 2050.

Las alternativas a las proteínas de origen animal no son difíciles de encontrar. Las plantas (legumbres, cereales, frutos secos) son una fuente de proteína barata que tiene un largo historial en historia de la humanidad y dejan una baja huella de carbono. A estas plantas de consumo tradicional hay que unir otros productos de origen vegetal, como el tofu (de leche de soja), el seitán (de trigo) y el tempeh (de soja fermentada).

En las últimas décadas, ha habido una explosión de sucedáneos cárnicos elaborados a base de plantas, pero la mayoría siguen siendo productos un tanto exóticos de consumo minoritario. Las ventas de productos alternativos de origen vegetal a la carne y el pescado sumaron 6.100 millones de dólares en 2022. Eso representa un aumento del 8% con respecto a 2021, pero sigue siendo un porcentaje mínimo comparado con el mercado multimillonario de productos de origen animal.

Ahora el mercado se expande a través de todo tipo de alternativas proteicas, desde insectos hasta microbios. Estas proteínas podrían jugar un papel importante en la elaboración de alimentos más eficientes y respetuosos con el medio ambiente tanto para humanos como para animales. Investigadores y fabricantes se unen a la búsqueda de la proteína del futuro, todos con la esperanza de superar el desafío del coste y conquistar los caprichos del paladar.

Carne cultivada

La carne se puede cultivar en un laboratorio en lugar de obtenerla del matadero. Investigadores y empresas se afanan en encontrar las mejores líneas celulares para usarlas como células madres iniciadoras, en mejorar los métodos para cultivar células en biorreactores y en perfeccionar el sabor y la textura, mientras encuentran formas de reducir los costes. No hay que perder de vista que los costes de producción de la primera hamburguesa fabricada en laboratorio supusieron una inversión de casi 250.00 euros.

Esta hamburguesa cultivada en laboratorio de la empresa californiana Impossible Foods la repartía una furgoneta publicitaria en las calles de San Francisco en 2016, 

En general, la huella de carbono de la carne cultivada, en el supuesto de que se produjera con energía renovable, podría ser una décima parte de la del ganado vacuno. La reducción del uso de antibióticos en productos cultivados podría reducir los problemas globales de resistencia a los antibióticos.

Sustitutos vegetales de la carne

La soja ha estado a la cabeza en productos de proteínas alternativas a base de plantas (incluidas las hamburguesas californianas de Impossible Foods muy populares entre los veganos norteamericanos), pero las proteínas de los guisantes están aumentando rápidamente, en parte debido a las preocupaciones del público acerca de los alérgenos y las hormonas (la soja contiene isoflavonas, un tipo de estrógeno vegetal que se parece remotamente el estrógeno humano), por no mencionar los falsos rumores como favorecedora del cáncer de mama.

Muchos productos de origen vegetal, como las salchichas, son, al igual que sus equivalentes cárnicos, alimentos ultraprocesados que ayudan a crear la textura y el sabor deseados con aditivos tales como sal, azúcar, colorantes, potenciadores del sabor y agentes enmascarantes que intentan ocultar, por ejemplo, sabores desagradables en la proteína de guisante, todos los cuales pueden afectar la nutrición.

Proteínas recombinantes

Para conseguirlas, se utilizan bacterias y levaduras genéticamente modificadas (GM) para crear una variedad de moléculas útiles a través de la fermentación de precisión. En la fabricación de queso, por ejemplo, el cuajo, una mezcla de enzimas que tradicionalmente se extrae del estómago de los terneros y que endurece el queso, ahora se reemplaza predominantemente por quimosina producida por microbios transgénicos.

Varias empresas están utilizando microorganismos modificados genéticamente para producir proteínas de caseína de leche, proteínas de clara de huevo, mioglobina muscular e incluso proteínas de la leche materna humana, junto con muchos de los factores de crecimiento necesarios en la producción de carne cultivada.

La investigación se centra en encontrar las formas más eficientes y económicas de producir productos finales puros que tengan cualidades deseables (incluida la vida útil, la temperatura de fusión o la masticabilidad). Este año, un puñado de empresas de tecnología alimentaria han creado la web Precision Fermentation Alliance para promocionar el concepto.

Micoproteínas

La fermentación de hongos filamentosos en laboratorio puede producir alimentos ricos en fibra y micoproteínas con una textura similar a la del pollo. Un hongo, Fusarium venenatum, descubierto en 1967 en un jardín inglés, es la base de Quorn, el producto líder como sucedáneo de carne en buena parte de Europa y Estados Unidos,

Los hongos necesitan ser alimentados con azúcar para producir micoproteínas, que luego se calientan para desnaturalizar el ARN y convertirlo en un alimento seguro. Algunos productos utilizan una pequeña cantidad de huevo como aglutinante. Los investigadores están modificando el proceso para encontrar productos con la nutrición, el sabor y la textura más deseables al menor coste. Eso podría implicar, por ejemplo, alimentar a los hongos con desechos agrícolas baratos, como la malta utilizada en la elaboración de la cerveza.

Algas

Las macroalgas marinas son un ingrediente alimentario alto en proteínas cuyo uso es común en algunas culturas. Hay un interés cada vez mayor en cultivar algas marinas para restaurar ecosistemas, secuestrar carbono y proporcionar proteínas a personas y animales. En particular, los suplementos de algas rojas podrían reducir las emisiones de metano del ganado en más del 80%, una enorme contribución para mitigar el cambio climático. Microalgas como espirulina también se utilizan para elaborar proteínas en polvo productos alternativos como la harina a base de algas.

Algunos investigadores han sugerido aprovechar la inteligencia artificial y el modelado por ordenador para encontrar las cepas mejores y más eficientes de microalgas y atenuar su color verde y su sabor a pescado.

Proteínas bacterianas

Algunas bacterias producen proteínas de forma natural a partir del dióxido de carbono del aire si también se añade hidrógeno. Por ejemplo, la empresa finlandesa Solar Foods usa una cepa natural de Xanthobacter para elaborar una proteína en polvo para consumo humano llamada Solein, cuyo uso fue aprobado en Singapur el año pasado y está pendiente de aprobación por la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria.

Por el momento, las proteínas bacterianas ya se usan en alimentación animal: Calysta, por ejemplo, usa bacterias que consumen metano para producir FeedKind, una proteína que convierten en alimento para piscicultura y en suplemento para cerdos.

Insectos

Muchas culturas alrededor del mundo comen insectos, a menudo enteros y tostados. En los últimos años, muchas empresas se han preparado para criarlos, principalmente para alimentación animal o como alimento para mascotas. Las fábricas producen grillos y saltamontes, larvas de mosca soldado y gusanos de la harina. Europa produce 6.000 toneladas de proteína de insectos al año. En mayo de 2021, la UE aprobó los gusanos de la harina (Tenebrio molitor) enteros y secos como alimento humano.

Desde siempre, los chapulines (pequeños saltamontes) han formado parte de la cocina tradicional mexicana.

Aunque los insectos parecen fáciles de criar, las proteínas en polvo hechas con ellos son sorprendentemente caras, principalmente debido a los costes de energía y de la mano obra, que se suman a la escasa rentabilidad de la producción a pequeña escala. Según un Libro Blanco de las proteínas alternativas del Foro Económico Mundial de 2019, el coste de la proteína de insecto para los consumidores era aproximadamente dos tercios del de la carne cultivada, mucho más cara que las algas, el pollo o el tofu, sin mencionar que la carne de vacuno convencional y las proteínas vegetales son incluso más baratas.

¿Son saludables para los humanos y el planeta?

Según las conclusiones del mencionado libro blanco, casi todas las proteínas alternativas de origen no cárnico son más saludables que las carnes rojas. Las carnes de porcino y vacuno contribuyen más a los fallecimientos relacionadas con la dieta, y esto seguiría siendo así en el caso que se sustituyeran por dietas de carnes cultivadas. La proteína de hongos y guisantes resultó ser la alternativa más saludable, puesto que reducía las tasas de mortalidad en casi un 2,5 % (Fig. 3).

Figura 3. Alternativas saludables: Reducción de la mortalidad resultante de reemplazar la carne de vacuno con una fuente proteínica alternativa. Fuente.

En general, todas las alternativas a la carne disminuyen la presión sobre el planeta, siempre que la energía utilizada sea renovable. El sistema alimentario mundial liberó en 2021 alrededor de 14 gigatoneladas de gases de efecto invernadero, lo que representa aproximadamente una cuarta parte de las emisiones totales.

De esas 14 gigatoneladas, alrededor del 40% proviene de alimentos de origen vegetal y el 60% de la carne (incluidos los cultivos para alimentar al ganado). Por lo tanto, cambiar toda la carne por cualquier proteína alternativa creada con energía renovablereduciría a la mitad las emisiones. Con la misma lógica, reemplazar entre el 10% y el 20% del consumo mundial de carne mediante otras alternativas podría ahorrar alrededor de una gigatonelada de emisiones de gases de efecto invernadero, más de lo que emite cada año la industria de la aviación.

Figura 4. Beneficios climáticos: gráfico que compara el uso de la tierra y las emisiones de gases de efecto invernadero entre las proteínas de aves de corral y las de otros orígenes. Fuente.

Algunas alternativas son mejores que otras. Por ejemplo, las proteínas bacterianas funcionan bien en términos de uso mínimo de la tierra y emisiones de gases de efecto invernadero, mientras que los alimentos de origen vegetal ocupan mucha tierra pero dejan una pequeña huella de carbono (Fig. 4).

En cualquier caso, en el futuro deberemos usar varias de estas alternativas si no todas. ¡Que aproveche!