crece el apetito por los mariscos a base de células

crece el apetito por los mariscos a base de células

Hecho directamente de células: producto de cola amarilla a base de células de BlueNalu, aquí preparado en un plato de kimchi.Crédito: BlueNalu

En las últimas semanas, las empresas que desarrollan pescados y mariscos a base de células han atraído la atención a medida que promocionan sus ofertas y expanden sus negocios a nivel mundial. BlueNalu, con sede en San Diego, introducirá peces de aleta fabricados en laboratorio en Europa a través de una colaboración anunciada en septiembre con el distribuidor británico de alimentos congelados Nomad Foods. El mismo mes, Avant Meats, con sede en Hong Kong, firmó un acuerdo con el Instituto de Tecnología de Bioprocesamiento de Singapur para mejorar la economía de su producción de pescado cultivado. En junio, Wildtype abrió una sala de degustación adyacente a su planta piloto de San Francisco, donde ha estado ofreciendo bocados de salmón de grado sushi cultivado en laboratorio.

Estos movimientos reflejan un creciente interés en peces alternativos derivados de la biotecnología. La necesidad de sostenibilidad los ha puesto en primer plano: de todos los productos del mar que se consumen en el mundo, aproximadamente la mitad se cría en la acuicultura y la otra mitad se captura en el medio silvestre. Algunas especies de pescado capturado en la naturaleza pueden contener mercurio, microplásticos y contaminantes de la contaminación ambiental; las poblaciones se están agotando por el impacto del cambio climático en los ecosistemas y la sobrepesca. La cosecha de productos del mar capturados en la naturaleza no se puede aumentar de manera sostenible y, sin embargo, la población mundial y su demanda de proteínas siguen creciendo. «Así que tenemos que idear muchas formas diferentes de abordar estos desafíos», dice Kevan Main, vicepresidente asociado de investigación del Laboratorio y Acuario Marino Mote en Sarasota, Florida. «Creo que los productos del mar basados ​​en células serán una de esas oportunidades».

De las empresas que exhiben varios prototipos o que amplían la producción, BlueNalu se encuentra entre las más cercanas al mercado. Además de su asociación con Nomad Foods, BlueNalu se ha asociado con Mitsubishi en Japón, el productor de productos del mar Thai Union en Tailandia y la empresa de alimentos para el bienestar Pulmuone en Corea del Sur para desarrollar estrategias de mercado en Asia para los productos de BlueNalu.

Los mariscos a base de células, derivados de pescados de consumo común (por ejemplo, salmón y atún) o mariscos (por ejemplo, crustáceos como camarones y cangrejos), también se conocen como mariscos cultivados, celulares o in vitro. Se deriva del tejido de una especie acuática, pero nunca ha sido parte de un animal vivo que nada. La carne se elabora en el laboratorio recolectando células de una pequeña cantidad de peces o mariscos donantes y cultivándolos en un biorreactor. Para tejidos tridimensionales como filetes, se necesita un andamio comestible y biocompatible para proporcionar estructura para crecimiento celular y maduración. La carne resultante elaborada en laboratorio, una mezcla de células principalmente musculares y grasas, tiene un sabor similar a la versión capturada en vivo, pero no tiene ningún «desperdicio» animal: sin huesos, sin escamas, sin globos oculares.

La estrategia ya ha sido aplicada y comercializada en el cultivo in vitro de otros tipos de carne, como la de res, pollo y cerdo. De hecho, decenas de empresas están desarrollando carne terrestre basada en células y algunas de ellas han acumulado más de cien millones de dólares cada una en capital de riesgo. El pollo desarrollado por Eat Just se convirtió en la primera carne cultivada en llegar al mercado cuando los reguladores de Singapur en diciembre de 2020 aprobó su venta.

Singapur y otros reguladores mundiales probablemente supervisarán el cultivo in vitro de pescado utilizando los mismos criterios y vías que utilizan para el pollo y la carne de res. Estados Unidos, sin embargo, hace una distinción. Tanto el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA) como la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) supervisan la carne terrestre cultivada, pero en el caso de los peces cultivados, la FDA tendrá jurisdicción exclusiva. Esa regla se aplica a todos los mariscos, excepto al bagre, como resultado de alguna historia política.

Hasta ahora, los mariscos cultivados se han quedado rezagados con respecto a sus contrapartes terrestres. De acuerdo con la Instituto de buena alimentación, que rastrea y aboga por la industria de la carne cultivada, solo hay alrededor de 14 empresas en el mundo que desarrollan este tipo de productos del mar (Tabla 1).

Algunos biólogos sostienen que la brecha se debe a un sesgo de investigación hacia las especies terrestres. “Me sorprende lo avanzada que está la ciencia con los animales terrestres”, dice Main en Mote. “Creo que es porque es más fácil: están a tu lado, puedes acceder a esos recursos y puedes ver lo que está sucediendo con mucha facilidad. Mientras que con los mariscos, todo sucede en el agua, por lo que primero debes entender cómo hacer que las cosas funcionen en ese ambiente acuático ”, dice.

La investigación sobre la carne terrestre también se beneficia de una selección relativamente estrecha de especies. “Cuando hablamos de pollo, estamos hablando de un tipo de producto con un sabor específico”, dice Reza Ovissipour, profesor asistente en Virginia Tech especializado en seguridad alimentaria y agricultura celular. Sin embargo, cada especie de marisco tiene su propio sabor, textura y línea celular que requiere un conjunto único de parámetros en los que crecer.

Y el desarrollo de líneas celulares de estas especies puede resultar difícil de alcanzar. Los científicos comienzan recolectando células madre adultas o embrionarias de las especies de interés. Luego, buscan líneas celulares que se renuevan por sí mismas, son estables de generación en generación y pueden diferenciarse en tejido muscular, graso y conectivo. El objetivo es establecer una línea celular inmortalizada que se regenere continuamente por sí misma, eliminando la necesidad de volver a la especie donante.

Inicialmente, los investigadores cultivan las células en una sola capa que se adhiere a la superficie de pequeños matraces u otro material de laboratorio. Las células crecen en medios ricos en nutrientes que típicamente consisten en una combinación única y específica de la especie de glucosa, aminoácidos, péptidos, ácidos grasos, vitaminas, sales y factores de crecimiento como hormonas, proteínas recombinantes y citocinas. Muchos investigadores de la industria utilizaron inicialmente componentes de suero bovino en sus medios de crecimiento, pero la mayoría está experimentando con alternativas.

El siguiente paso es escalar para producir suficiente biomasa para comer, y esto puede resultar un desafío. Los científicos deben persuadir a las células para que crezcan en biorreactores tridimensionales de mayor volumen, en los que las células están suspendidas en su entorno de crecimiento.

Una vez que esto se logra, los investigadores amplían gradualmente la operación a biorreactores cada vez más grandes. La carne celular producida en estos biorreactores sale blanda, como carne picada. Si los investigadores quieren darle a la carne la textura de un filete, deben convencer a las células para que se combinen y crezcan en andamios comestibles.

Cada paso del proceso presenta su propio conjunto de desafíos. El desarrollo de líneas celulares, por ejemplo, puede consumir años del presupuesto inicial de I + D de una empresa, dice Jennifer Lamy, quien lidera los esfuerzos de mariscos alternativos del Good Food Institute. Bluu Biosciences, con sede en Berlín, se beneficia en esta área de la investigación fundamental de su cofundador, Sebastian Rakers. El biólogo marino había establecido previamente más de 80 líneas celulares diferentes de más de 20 especies marinas diferentes durante sus 12 años en la Fraunhofer Society.

En mayo de 2020, Rakers ayudó a lanzar Bluu, que se centra en la carpa común, el salmón del Atlántico y la trucha arco iris. Los primeros productos serán carnes desestructuradas, sin andamios y preparadas en bolas, que son habituales en las cocinas asiáticas. Las células de pescado comprenden la mitad del producto, mientras que las proteínas de origen vegetal y un pequeño porcentaje de proteínas no vegetales constituyen la otra mitad. La empresa aún no ha realizado catas de sus productos.

Para Wildtype, una compañía que desarrolla salmón de calidad para sushi, tomó tres años establecer líneas celulares hasta el punto en que pudieran cultivarse en suspensión en biorreactores, dice el cofundador Aryé Elfenbein. Al pasar de las placas de vidrio a un biorreactor, los científicos de Wildtype utilizaron inicialmente microportadores, que son perlas que proporcionan un lugar para que las células se adhieran en un cultivo celular suspendido, para ayudar a aumentar su viabilidad. A partir de ahí, la empresa pasó a cultivar las células en grupos y, finalmente, a la suspensión unicelular.

Los visitantes de la sala de degustación de Wildtype pueden ver cómo se elabora su comida a través de una puerta de vidrio, una idea inaudita en la industria cárnica convencional. «¿Te imaginas una sala de degustación junto a un matadero?» Pregunta Elfenbein.

Algunas personas se oponen a la idea de que su carne se cultive en un laboratorio, pero los fundadores de Wildtype dicen que una mayor conciencia sobre la matanza está cambiando eso. “Mucha gente ha hecho la vista gorda intencionalmente sobre cómo se elaboran nuestras carnes y mariscos porque todos sabemos que no es una gran historia”, dice Justin Kolbeck, cofundador de la empresa con Elfenbein. “Las condiciones de los mataderos son notoriamente desagradables tanto para los trabajadores como para los animales, y las operaciones de acuicultura no son mucho mejores”, dice. «Sin embargo, creo que ha habido un gran cambio en términos de personas que quieren saber más y tener más visibilidad y transparencia de lo que comen».

Para hacer salmón de calidad para sushi, Wildtype debe usar andamios, que la compañía está desarrollando internamente con ingredientes derivados de plantas. Los andamios son complicados porque deben promover el crecimiento celular, garantizar la estabilidad térmica y también proporcionar la textura adecuada al paladar humano. “El proceso de integración célula-andamio a gran escala es algo que simplemente no existe hoy”, dice Elfenbein. Los científicos de Wildtype pasaron varios años examinando miles de candidatos a andamio con estos atributos. Cuando encontraron unos que también eran de bajo costo, basados ​​en plantas, ampliamente disponibles y actualmente en uso en el suministro de alimentos de los Estados Unidos, desarrollaron un método de alto rendimiento para producirlos.

Como todas las empresas de la industria de la carne cultivada, Wildtype enfrenta el formidable desafío de escalar de una manera económicamente viable. De hecho, Wildtype nunca ha hecho más de unas pocas libras de sushi de salmón a la vez.

Eso es porque la ampliación no es una simple cuestión de multiplicar cada componente por un factor. Operar a mayor escala requiere diferentes equipos y manejo de un conjunto diferente de tasas de transferencia de calor y gas, control del pH, suministro de nutrientes y oxígeno e impurezas de la materia prima. “A mayor escala, controlar el medio ambiente no es tan fácil y, a veces, las células no muestran las mismas propiedades que cuando estaban a menor escala”, dice Ovissipour. «Por lo tanto, se trata de una configuración completamente diferente que requiere más optimización y modelado», dice.

Independientemente de la escala de la operación, el costo de producir carne cultivada es astronómicamente alto en comparación con el de la carne convencional: más de $ 20,000 por kilogramo en el extremo superior, según una estimación preparada por la consultora CE Delft para el Good Food Institute. Eso no cambiará sin una gran cantidad de I + D y un enfoque del cultivo celular que difiera radicalmente de la forma en que los científicos han estado cultivando células durante los últimos 70 años. “Toda la industria biofarmacéutica se ha basado en la recolección de las proteínas que producen las células y el descarte de las células”, dice Kolbeck. La producción de anticuerpos monoclonales es un ejemplo de eso. “En nuestro sistema lo inverso es cierto: [We want to learn] cómo concentrar grandes cantidades de células mientras se mantienen viables para su viaje hacia un andamio «.