Agricultura en cultivos celulares

Es inminente que se avecina, o ya lo estamos viviendo, una revolución más en la producción de alimentos a escala mundial. “Más comida en menos tierra con cultivos celulares”, podría ser la frase de alguna multinacional.

Se refiere a una naciente tecnología que permite cultivar células en un biorreactor sin necesidad de utilizar grandes extensiones de tierra en una finca. Es un sistema que mantiene un ambiente biológicamente activo, aerobio o anaeróbicamente, mediante procesos químicos que involucra organismos o sustancias bioquímicamente activas provenientes de los organismos. El tamaño varía según la necesidad.

Esta tecnología presenta oportunidades para mejorar el bienestar animal, la salud humana y disminuir la huella ambiental en la producción de carne. Sin embargo, el consumo de energía industrial aumenta y, por tanto, la emisión de gases de efecto invernadero (GEI) también. Podríamos encontrar el siguiente cartel en una tienda o supermercado al comprar carne o pollo: “no se usaron animales en la elaboración de este producto”. Suena raro sí, pero no es ciencia ficción, es carne in vitro.

En esencia es ingenierizar el crecimiento de la carne o específicamente el tejido muscular esquelético fuera de un organismo. Comienza con la extracción inofensiva de células madre de un animal. Estas se llevan a un cultivo celular con ambiente controlado que provee temperatura favorable, suficiente oxígeno y muchos nutrientes. Cuando las células crecen y se dividen pasan a ser tejido idéntico a la carne del animal de origen. Incluso podríamos cultivar carne de animales extintos y exóticos al obtener una porción de su DNA.

agricultura-celular-min

La piel de un animal regula la temperatura; los órganos internos digieren los alimentos, circulan nutrientes y distribuyen oxígeno; y el sistema inmune destruye patógenos. Cuando la carne es producida en un laboratorio, todas esas funciones deben lograrse mediante la energía industrial. De ese modo, el biorreactor regula la temperatura, pre-digiere los nutrientes y alimenta las células con azúcares simples y aminoácidos, el oxígeno se bombea al biorreactor que esta esterilizado para evitar el crecimiento de patógenos.

En Londres 2013, el Profesor Mark Post diseñó la primera prueba de carne in vitro. En 2016, Menphis Meats produjo la primera albóndiga cultivada pero los costos de elaboración por libra rondan los miles de dólares al ser una industria pionera.

Entre los beneficios para la salud humana están reducir la obesidad y enfermedades cardiovasculares (porque se controlaría el tipo y la cantidad de grasa añadida al cultivo), disminuir las enfermedades trasmitidas por alimentos (cultivos en condiciones estériles), reducir enfermedades de origen animal que afectan a los humanos (disminuir la interacción con el ganado). Además, el uso de antibióticos se reduciría al no tener a animales confinados. Sin embargo, los beneficios no son garantizados.

En comparación con la carne de origen animal, la carne cultivada en laboratorio requiere 99% menos tierra y un 45% menos energía, y produce un 96% menos de GEI. Sin embargo, un estudio (Mattik et al. 2015) encontró ciertas incertidumbres sobre los beneficios de este método de producción de carne. Posiblemente la producción de carne en laboratorio consume gran cantidad de energía: 35% más que la carne de res, y para el pollo, casi cuatro veces más alta que con técnicas convencionales. Esto se debe a la naturaleza de la agricultura celular y el uso de biorreactores. Un cambio de la producción ganadera a la agricultura celular podría ser una transición hacia mayor dependencia de la energía industrial.

Asimismo, encontró que la producción de GEI fue mixta. La digestión del ganado genera metano, un poderoso GEI. La carne cultivada produciría 76% menos metano por unidad de res. Además, la carne de cerdo y de ave cultivadas en laboratorio podría generar más del doble de GEI que las técnicas convencionales de producción, debido al alto consumo de energía.

La carne cultivada podría aplicarse como medida de mitigación de zonas muertas y bajas en oxígeno. Existen millones de zonas pobres en nutrientes como nitrógeno, fósforo y potasio, que no permiten explotar todo el potencial del suelo, pero de ser posible sembrar, el mantenimiento de los cultivos sería muy costoso.

Tabla 1. Comparación de los impactos ambientales estimados de producir 1 kilogramo de productos cárnicos en los Estados Unidos.

Categoría de impacto Carne de res Carne de cerdo Carne de ves de corral Carne in vitro
Uso de tierra (m2/año) 92 – 113 15.8 –18.3 9.5 5.5 (2–8)
Energía (MJ) 78.6 – 92.6 16.0 –19.6 26.6 106 (50–359)
GEI (kg Co2-eq) 30.5 – 33.3 4.1 – 5.0 2.3  7 (4–25)
Eutroficación potencial (kg PO4-eq) 214 – 245 26.2 –34.3 6.4 8 (4–14)

Es claro que la carne in vitro abre un amplio espectro de posibilidades de uso en muchos campos y su aplicación en zonas muertas, infértiles, como método de producción reduce el impacto del calentamiento global en la región. No obstante, esta metodología implica un gasto mayor de energía industrial donde se incrementaría la emisión de GEI. Para su aplicación, son necesarias medidas claras, dentro de un marco político global, que no generen gastos innecesarios y reduzcan la contaminación, viendo la agricultura celular como una herramienta para facilitar la vida a las personas, en especial las más vulnerables.

 

Imágenes tomadas de http://bit.ly/2ogOXVs y de http://bit.ly/2CYqOfF.

Miguel Ángel Acosta Chinchilla

Me gusta leer y utilizar bien el tiempo.

Estudiante de Ingeniería Agronómica, UNAL Sede Palmira.

Latest posts by Miguel Ángel Acosta Chinchilla (see all)

¿Quieres leer un poco más?