4 retos tecnológicos para la transformación de carne de laboratorio a escala industrial

Por: Nerea Talavera, Industrial Biotechnology. AINIA (España)

Fotos: Banco de imágenes

El auge en la demanda de proteínas propiciado por el creciente aumento de la población plantea la necesidad de asegurar la sostenibilidad en la gestión de este recurso mediante procesos más eficientes y la utilización de nuevas fuentes proteicas para el desarrollo de una economía más competitiva, sostenible e integradora.

Además del factor medioambiental, el consumidor busca alimentos más naturales y, sobre todo, más saludables, a lo que se suma el creciente mercado de la alimentación específica para deportistas a través de alimentos proteicos que incrementen o regeneren la masa muscular en condiciones de esfuerzos físicos intensos. Ante este auge en la demanda y las limitaciones en la producción de proteína animal, surge la necesidad de buscar fuentes alternativas.

Poder degustar un buen filete de ternera o una hamburguesa, sabiendo que se han manufacturado y obtenido sin tener que recurrir a ningún animal, de forma sostenible y con todo el sabor que se espera degustar, ya es una realidad a escala de laboratorio. Sin embargo, hay cuatro retos tecnológicos a los que se enfrenta el sector para que la carne obtenida a escala de laboratorio se transforme en un proceso industrial.

¿Qué es la carne cultivada?

La carne cultivada, también llamada carne in vitro, es una forma innovadora de sintetizar carne a partir de muestras de tejidos animales. Implica usar una muestra de células para cultivar el tejido deseado en un ambiente controlado, haciendo uso de las técnicas de biotecnología desarrolladas originalmente para la investigación médica y la ingeniería tisular (o de tejidos). El producto a obtener es carne animal genuina (en este grupo se incluyen también los mariscos y las vísceras). Dicha carne proviene del cultivo directo de células animales.

En cuanto a los tipos celulares, la carne que se quiere obtener en laboratorio está compuesta mayormente por músculo esquelético que contiene aproximadamente 90% de fibras musculares y 10% de tejido conectivo y graso (siendo un 0,3% aproximadamente sangre).

“la tecnología de agricultura celular para obtención de carne cultivada no pretende sustituir a la carne tradicional, sino que se postula como una alternativa sostenible y saludable que puede complementar la actual cadena de valor”

De esta forma, el alimento es manufacturado y obtenido sin tener que recurrir a ningún animal, de forma sostenible y con todo el sabor que se espera degustar. Sumado a que, durante la producción de dicha carne no se necesita recurrir a los métodos tradicionales de crianza, selección, uso de suelos e impacto ambiental en métodos convencionales.


Figura 1: Estructura del músculo esquelético
 

¿Existe la carne in vitro ya en el mercado?

La investigación aplicada a la obtención de la carne in vitro fue aprobada por la FDA en 1995, cuando comenzaron los experimentos con el objetivo de alimentar a los astronautas en sus viajes en el espacio. La primera forma comestible fue producida por el NSR/Touro Applied BioScience Research Consortium en 2000 con células de carpa dorada cultivadas para parecerse a filetes de pescado en el que se intentaba tener un sistema de producción de proteína muscular in vitro.

Posteriormente, en 2013, se hizo la primera hamburguesa in vitro con una inversión de más de USD300.000 por el alto coste de productos y compuestos utilizados normalmente aplicados en la ciencia médica en el campo de investigación.

Según cifras del Fondo de Población de las Naciones Unidas (UNFPA), se espera que la actual población mundial de 7.700 millones de personas aumente a 10.000 millones en 2050. Además de dar lugar a una mayor demanda de alimentos, también originará cambios en el tipo de alimentos demandados, y su contribución relativa a las dietas, generando una mayor demanda de proteínas a nivel global.

Teniendo en cuenta que mayoritariamente proceden de productos de origen animal, esto supondrá un aumento en el consumo de productos cárnicos de un 40% en los próximos 20 años. Esta mayor demanda plantea la necesidad de asegurar la sostenibilidad en la gestión de este recurso mediante procesos más eficientes y la utilización de nuevas fuentes proteicas para el desarrollo de una economía más competitiva, sostenible e integradora.

En este marco, desde AINIA, a través del proyecto SMARTMEAT, se inició el camino hacia el lanzamiento de nuevos productos que satisfagan las necesidades de los consumidores mediante la incorporación de alimentos saludables y sostenibles en el repertorio cárnico de la dieta.

En este sentido, existen actualmente cuatro retos tecnológicos para que la carne obtenida a escala de laboratorio se transforme en un proceso industrial:

1. Optimizar la obtención de las células aptas para la obtención de carne in vitro. Hoy en día en el mercado se puede optar por líneas celulares inmortalizadas o directamente obtenidas de animales (respetando los códigos morales).

2. Optimizar andamiajes, muchas células necesitan una estructura sobre la que “acoplarse” para poder diferenciarse y expresar las características necesarias que las harán aptas para el consumo (Figura 1)

3. Reducir los costes del medio de cultivo. Los medios de cultivo tradicionales pueden ser de gran ayuda, pero también existen opciones para usar basados en proteínas alternativas que resulten más saludables, sostenibles y de coste competitivo.

4. Conseguir la producción eficiente de las estructuras celulares representativas. Tal y como se ha mencionado anteriormente, la obtención de carne in vitro necesita cumplir con ciertas características a nivel estructural y organoléptico.

También es necesario investigar el aspecto social, legal y el impacto medio ambiental.

Figura2: Esquema de los 4 retos tecnológicos
 

Agricultura celular para obtención de carne cultivada

Cabe destacar que la tecnología de agricultura celular para obtención de carne cultivada no pretende sustituir a la carne tradicional, sino que se postula como una alternativa sostenible y saludable que puede complementar la actual cadena de valor, aliviando por un lado la presión existente en las explotaciones ganaderas por alcanzar las cuotas de producción necesarias para abastecer a la cadena de suministro y, a su vez, dando respuesta a necesidades del consumidor no cubiertas por la industria cárnica tradicional.

Las tecnologías necesarias para conseguir la producción eficiente y sostenible de carne in vitro se encuentran hoy en día en un estado incipiente de desarrollo y, por ello, se hace necesario una profunda investigación para poder solventar todas las barreras existentes de cara a una futura industrialización del proceso.

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