Hongos CRISPR: ricos en proteína, sostenibles y con sabor a carne

• Se desarrolló una nueva cepa mediante tecnología de edición genética CRISPR que es más eficiente, más nutritiva y más sostenible que las existentes
• Este hongo es Fusarium venenatum, una especie aprobada para uso alimentario en varios países por su sabor y textura similares a la carne
• El equipo de investigación eliminó el gen de la sintasa de quitina y el gen de la piruvato descarboxilasa para mejorar la digestibilidad y la eficiencia metabólica
• La nueva cepa FCPD redujo en 44% el uso de azúcar y aumentó en 88% la velocidad durante la producción de proteína, además de disminuir hasta en 60% las emisiones de gases de efecto invernadero
• Esta tecnología se considera un avance clave para lograr al mismo tiempo producción sostenible de alimentos y reducción de la carga ambiental

---

Nueva cepa proteica desarrollada con CRISPR

• El equipo de investigación desarrolló una cepa de Fusarium venenatum más eficiente y nutritiva que las cepas previas usando tecnología de edición genética CRISPR
  • Este hongo ya había sido aprobado para uso alimentario en varios países por su sabor y textura similares a la carne
  • Los resultados del estudio se publicaron en la revista Trends in Biotechnology
• Dado que la ganadería convencional representa alrededor del 14% de las emisiones globales de gases de efecto invernadero, este estudio responde a la necesidad de proteínas alternativas más amigables con el medio ambiente

Proceso de edición genética y mejoras funcionales

• El equipo optimizó la estructura y el metabolismo del hongo eliminando dos genes
  • Primero, eliminó el gen de la sintasa de quitina, adelgazando la pared celular para mejorar la facilidad de digestión y la biodisponibilidad de la proteína
  • Segundo, eliminó el gen de la piruvato descarboxilasa para aumentar la eficiencia metabólica
• Como resultado, la nueva cepa FCPD usa 44% menos azúcar para producir la misma cantidad de proteína y puede hacerlo a una velocidad 88% mayor

Beneficios ambientales y eficiencia de producción

• En producción a gran escala, FCPD puede reducir hasta en 60% las emisiones de gases de efecto invernadero frente a la producción convencional de proteína fúngica
• En comparación con la producción de pollo en China, muestra una reducción de 70% en uso de suelo y una reducción de 78% en riesgo de contaminación de agua dulce
• Estos resultados muestran que es una fuente de proteína con baja huella ambiental independientemente de la región de producción

Importancia como tecnología alimentaria sostenible

• El equipo de investigación señaló que este tipo de alimentos editados genéticamente puede cubrir la demanda mundial de alimentos sin los costos ambientales de la agricultura tradicional
• Este estudio se considera un avance importante en el campo de la tecnología alimentaria sostenible
• El artículo relacionado está disponible en acceso abierto, y se puede encontrar más información en los sitios web de EurekAlert! y Cell

[GN⁺]

Comentarios en Hacker News

• La mayor limitación para el consumo de proteína unicelular (SCP) es su alto contenido de ácidos nucleicos
  En el metabolismo se produce ácido úrico, por lo que la cantidad que se puede ingerir es limitada. Como la síntesis de RNA debe ser activa para que la productividad proteica sea alta, este problema es estructural
  El paper dice que, tras la fermentación, el tratamiento térmico reduce el contenido de ácidos nucleicos a 0.75/100 g o menos, pero que en ese proceso también aumentan mucho la fuga de membrana celular y la pérdida de biomasa. En el proceso de producción de Quorn también se ha reportado el mismo fenómeno
  En los experimentos, el rendimiento fue de apenas alrededor de 35%, y aumentó la proporción de proteína y quitina. Por eso, se propone que concentrar el caldo de fermentación para convertirlo en fertilizante soluble en agua podría ser una estrategia económicamente viable
  Esto se explica con más detalle en el capítulo 3 de este paper

  • En vez de comer la célula completa, creo que sería mejor usar hongos modificados genéticamente como Trichoderma para que secreten la proteína en el medio de cultivo
    Así se podrían separar las células y el medio mediante filtración y ultrafiltración para obtener polvo de proteína pura. De hecho, ha habido intentos de producir proteína de suero o proteína de clara de huevo de esta manera
    Aun así, hubo un caso de una startup que terminó demandada por una mala separación. La tecnología todavía no es perfecta, pero el principio tiene sentido
    Yo también complemento una parte importante de mi consumo de proteína con proteína de suero, así que me gustaría que la producción basada en hongos funcionara
    Trichoderma es un hongo que originalmente secreta enzimas, así que modificarlo para que secrete proteína de suero en lugar de enzimas es relativamente sencillo. En cambio, un enfoque como el de Quorn, que busca hacer comestible la célula misma, es mucho más complejo
    Personalmente, creo que mejorar la calidad de los alimentos vegetales tiene más valor que imitar la carne, pero en EE. UU. es más probable que lo segundo genere dinero
  • Por fin los veganos también podrán tener gota
  • Según estudios recientes, los factores genéticos influyen mucho en la gota
    Artículo relacionado: enlace de ScienceAlert
  • Me sorprendió que los organismos unicelulares tengan una proporción de material nuclear mucho mayor que la carne

• Este estudio usa una versión editada genéticamente de Fusarium venenatum, que es la que usa Quorn
  Según el paper, este método es más amigable con el medio ambiente que el pollo o la carne cultivada. Si además logra viabilidad económica, sería un avance enorme

  • Es muy probable que el lobby de la industria avícola intente frenarlo. Ojalá los consumidores lo reconozcan y reaccionen
  • Me gustan los sustitutos de carne, pero Quorn me provoca síntomas de IBS. Prefiero obtener proteína con soya y huevo
  • Quorn también usa un proceso industrial de biorreactor, así que parece posible aplicar esta tecnología tal cual. Aun así, si la pared celular se debilita, la eficiencia del proceso podría bajar
  • Neurospora crassa también es un buen hongo. Meati ya vende productos hechos con eso
  • A las gallinas se les puede criar incluso con insectos o restos de comida, y el costo de transporte es casi nulo. Por eso, la comparación ambiental podría estar exagerada

• El paper usó edición genética de tipo knock-out, que no inserta genes externos
  Sería algo que, con suficiente tiempo y recursos, también podría lograrse con mejoramiento tradicional, así que en la UE quizá podría venderse sin etiqueta GMO

  • En realidad, cualquier arreglo genético podría ocurrir de manera natural si se le da suficiente tiempo. Usar CRISPR y aun así no etiquetarlo como GMO sí parece una especie de contradicción regulatoria

• Soy vegetariano. Decir que “sabe a carne” es una exageración. El problema real es la textura
  Impossible Burger es lo más cercano que he probado, pero la mayoría de las carnes vegetales basadas en hongos son totalmente distintas

  • Yo sí como carne, pero probé el sustituto de pavo de Quorn y se parecía bastante. No es perfecto, pero me pareció mejor que un pavo real reseco

• Tenía entendido que la quitina, igual que la celulosa, no puede ser digerida por los humanos
  El paper menciona que eliminaron genes de síntesis de quitina para hacer más delgada la pared celular. Esto también podría ayudar a reducir zoonosis como la gripe aviar

  • En el alimento para peces, la quitina se usa como fibra. Pero me pregunto si alguien con alergia a los crustáceos también reaccionaría a la quitina
  • Me da curiosidad qué mecanismo explicaría concretamente esa reducción de la gripe aviar

• Este tipo de producto sí parece ser el blanco real de las críticas a los ultraprocesados

  • La controversia sobre los ultraprocesados no parece apuntar a productos específicos, sino más bien a un intento confuso de definir una categoría asociada con mala salud
    Por ejemplo, la leche de soya también suele clasificarse como ultraprocesada, pero para los veganos es una fuente esencial de nutrientes gracias al aporte de vitaminas y calcio
  • No es solo conspiranoia; también hay datos que sugieren que mientras menos procesado, más saludable

• Me dio risa que apareciera la expresión “Classic belter fare”

  • Luego siguieron con la broma de que parece comida para gente que vive en “Caves of Steel”
  • Y cerraron con “Fut beltalowda”, como meme de The Expanse

• El paper citado en el artículo es este: enlace al paper de Cell Biotechnology

• Como referencia, Fusarium venenatum ya se usa desde hace décadas para la producción de proteína vegana en empresas como Quorn
  Sitio oficial de Quorn

• Esto parece un intento de volver a empaquetar una carne alternativa basada en hongos que ya fracasó para atraer inversionistas
  Hasta que no se demuestren la seguridad, la viabilidad económica y la eficacia, parece más bien marketing científico promocional

  • Quorn también está basado en hongos, pero se vende en toda Europa. A mí no me gusta mucho, pero mercado sí tiene