¿Podría un hongo modificado genéticamente ayudar a sustituir la proteína animal?

Científicos lograron convertir un hongo microscópico en una proteína comestible más eficiente y más similar a la carne ajustando solo dos genes mediante edición genética con CRISPR.

Un equipo liderado por investigadores de la Universidad de Jiangnan, China, eliminó dos genes del genoma de Fusarium venenatum, el hongo utilizado en el sustituto de carne Quorn. El hongo recién modificado es más nutritivo y menos intensivo en recursos que la cepa original y la diferencia es mayor en comparación con la carne. Los autores informaron que la cepa modificada, a la que llaman FCPD, produjo un 88 % más de proteína mientras consumía un 44 % menos de nutrientes que el hongo original. El artículo fue publicado en Trends in Biotechnology el 19 de noviembre.

“Hemos logrado que un hongo sea no solo más nutritivo, sino también más respetuoso con el medioambiente, ajustando sus genes”, afirma el autor de correspondencia Xiao Liu en un comunicado de prensa. André Damasio, microbiólogo de la Universidad Estatal de Campinas en Brasil, que no participó en la investigación, señala a Sentient que los investigadores fueron “muy exitosos” al aumentar la eficiencia de crecimiento del hongo.

Esta eficiencia podría ayudar a popularizar la micoproteína entre los consumidores al reducir los costos, dice Damasio, quien también es asesor científico de la startup de micoproteínas UpDairy. “Si reduces la cantidad de azúcar, puedes reducir directamente el precio del producto final”, afirma.

Repleta de proteínas

Mientras los expertos en clima instan a los países ricos a reducir el consumo de carne, se necesitan proteínas alternativas para ayudar a frenar las emisiones que calientan el planeta asociadas a la carne. Las plantas ricas en proteínas, como las legumbres, son la forma más eficiente de aportar proteína, pero la proteína fúngica, también llamada micoproteína, podría ayudar a que los consumidores se alejen de la carne al ofrecer una alternativa nutritiva a la proteína animal. La micoproteína tiene un alto contenido proteico y, además, aporta más fibra que la carne.

El hongo microscópico Fusarium venenatum se cultiva desde hace décadas para producir proteína fúngica comestible. La especie fue desarrollada por primera vez como proteína comestible a finales de la década de 1960 por una empresa británica que buscaba nuevas fuentes de proteína para una población mundial en crecimiento.

En la producción comercial, las células del hongo se alimentan con azúcar y nitrógeno para crecer hasta formar una pasta similar a una sopa. Esta pasta se somete luego a un tratamiento térmico y se mezcla con un agente aglutinante, normalmente clara de huevo o proteína de patata, para lograr una textura cárnica agradable. La micoproteína de F. venenatum fue aprobada para su venta en el Reino Unido en la década de 1980 y desde entonces se comercializa bajo la marca Quorn como alternativa a la carne.

Quorn ha demostrado que la micoproteína puede ser comercialmente viable a una escala moderada. La empresa matriz de Quorn, Marlow Foods, con sede en el Reino Unido, informó ventas equivalentes a casi 250 millones de dólares estadounidenses en 2024, a pesar de una caída interanual del 9 % en medio de un menor interés de los consumidores por las proteínas alternativas.

Persisten dudas sobre el sabor y la textura antes de que la micoproteína pueda alcanzar una popularidad amplia y estable, pero las técnicas de edición genética CRISPR podrían cambiar eso, señala a Sentient por correo electrónico Ramona Cheriaparambil, científica de alimentos y estudiante de doctorado en la Universidad de Massachusetts.

Esa es también la esperanza de los investigadores de la Universidad de Jiangnan. En el nuevo estudio, utilizaron CRISPR para eliminar dos genes. La eliminación del primero hizo que el hongo creciera de manera más eficiente, requiriendo menos azúcar para producir la misma cantidad de proteína. La eliminación del segundo redujo la cantidad de quitina dura en las paredes celulares. La quitina es una molécula presente en las paredes celulares de los hongos y en los exoesqueletos de insectos y crustáceos. Menos quitina hizo que las paredes celulares del hongo fueran más delgadas, lo que permitió a los humanos digerirlo con mayor facilidad y acceder a la proteína en su interior.

Los investigadores también evaluaron la textura y la digestibilidad de dos cepas modificadas de F. venenatum, incluida la cepa FCPD, en otro artículo reciente publicado en Food Research International el 15 de septiembre.

La cepa FCPD tuvo mejor sabor y textura que la otra cepa modificada gracias a su mayor contenido de grasa. Además, ambas mostraron claras mejoras en palatabilidad frente al hongo no modificado. Un voluntario muy dispuesto, de 27 años, masticó y escupió muestras salteadas en sartén. Los investigadores introdujeron esos bocados masticados en una máquina de análisis de textura que aplastó y manipuló las muestras para medir su dureza, adhesividad, resiliencia, cohesión, elasticidad, gomosidad y masticabilidad. Descubrieron que la textura de ambas cepas modificadas se parecía mucho a la de la pechuga de pollo.

En el primer artículo, los autores realizaron un análisis detallado de los impactos ambientales de distintos métodos de producción de proteína. La nueva cepa de hongo tuvo una huella mayor que la proteína vegetal, pero se comparó favorablemente con el hongo no modificado, la carne cultivada en células y la carne de pollo.

En comparación con la producción de pollo en China, la proteína de FCPD requeriría un 70 % menos de tierra y reduciría el riesgo de contaminación de agua dulce en un 78 %, según los investigadores. El pollo genera emisiones relativamente bajas en comparación con otras carnes como la de res y cordero, que los investigadores no incluyeron en su análisis. La salchicha elaborada con proteína de guisante tuvo el menor impacto ambiental entre las proteínas analizadas.

La promesa de CRISPR

Damasio afirma que las mejoras en eficiencia demuestran la eficacia de CRISPR en hongos. “Hicieron solo dos eliminaciones, solo dos mutaciones, y aumentaron la eficiencia del proceso en alrededor de un 40 %. Eso es asombroso. Es muy difícil lograrlo utilizando la genética clásica u otras estrategias”.

Cheriaparambil señala que el escepticismo en torno a los alimentos genéticamente modificados sigue siendo un obstáculo importante para la aceptación generalizada por parte de los consumidores, pero los reguladores, al menos, ya han permitido técnicas CRISPR porque simplemente desactivan genes sin usar ADN externo. Por eso el Departamento de Agricultura de Estados Unidos determinó en 2016 que una cepa de un hongo común modificada con CRISPR podía convertirse en el primer organismo de este tipo en entrar al mercado sin pasar por una revisión.

“Dado que es más sostenible en comparación con la carne cultivada en células y las proteínas animales, sin duda tiene un gran potencial”, dice. “Pero siempre hay margen para mejorar su índice de sostenibilidad en comparación con ingredientes que tienen una huella menor, como las proteínas de guisante”.

Nuevas formas de producir proteína no animal podrían desempeñar un papel en el cambio del consumo de proteína de los países ricos, alejándolo de la carne. Los hongos optimizados con edición genética potente y eficiente podrían ser una vía más para satisfacer las necesidades proteicas del mundo.