Investigadores del Imperial College de Londres lograron fabricar mioglobina porcina en los cloroplastos de plantas, una técnica experimental dirigida a mejorar color, sabor y valor nutricional de alternativas cárnicas
Redactor: Valentina Ríos
Editor: Eduardo Schmitz
Un equipo internacional encabezado por investigadores del Imperial College de Londres consiguió que plantas de lechuga y tabaco produzcan mioglobina, una proteína característica del tejido muscular de los vertebrados. El avance, publicado el 6 de agosto de 2026 en Frontiers in Plant Science, plantea una nueva vía biotecnológica para obtener ingredientes destinados a las alternativas vegetales de la carne.
El procedimiento utiliza los cloroplastos, estructuras celulares responsables de la fotosíntesis, como pequeñas fábricas de proteínas. Los científicos introdujeron en estas estructuras un gen de mioglobina porcina y comprobaron que las plantas modificadas podían producir la proteína de manera estable y transmitir la característica a su descendencia.
La investigación constituye una prueba de concepto. Todavía no presenta un alimento listo para el consumo ni demuestra que el sistema pueda competir comercialmente con la ganadería, la fermentación microbiana o la producción de carne mediante agricultura celular.
La mioglobina aporta color, hierro y sabor
La mioglobina es una hemoproteína presente principalmente en el corazón y los músculos esqueléticos. Su función biológica consiste en almacenar y facilitar el transporte de oxígeno dentro de las células musculares.
El hierro contenido en su grupo hemo contribuye al sabor metálico y umami asociado con la carne, mientras el oxígeno unido a la proteína interviene en su coloración roja. Por estas propiedades, la mioglobina puede emplearse para mejorar el perfil sensorial y nutricional de hamburguesas y otros productos elaborados con ingredientes vegetales.
Las alternativas cárnicas suelen utilizar proteínas procedentes de soja, guisantes, trigo u hongos, pero reproducir el color, la jugosidad y el sabor del producto animal sigue siendo un desafío. La incorporación de mioglobina producida por plantas podría complementar esas formulaciones sin requerir la cría y el sacrificio de ganado.
La innovación se integra en una búsqueda más amplia de nuevas proteínas. Otros trabajos analizan desde insectos destinados a sistemas alimentarios alternativos hasta microorganismos modificados y células animales cultivadas en biorreactores.
Los genes fueron insertados en los cloroplastos
El equipo clonó inicialmente genes que codifican mioglobina de cerdo y bovino. Mediante una técnica conocida como biobalística o “pistola genética”, disparó partículas portadoras de copias del ADN hacia los cloroplastos de plántulas de tabaco y lechuga cultivadas en laboratorio.
Algunas células incorporaron el gen en el pequeño genoma circular de los cloroplastos. Las plantas seleccionadas crecieron hasta la madurez, produjeron flores y generaron semillas. Los análisis posteriores confirmaron que sus descendientes habían heredado la modificación genética.
Los investigadores también insertaron el gen en el genoma nuclear de ambas especies para comparar el rendimiento. Además, probaron la producción de mioglobina bovina en los cloroplastos del alga verde unicelular Chlamydomonas reinhardtii.
Los cloroplastos poseen ascendencia bacteriana y cada célula vegetal contiene numerosas copias de su genoma. Esa abundancia puede permitir una producción de proteínas superior a la obtenida mediante la modificación del núcleo celular.
La lechuga alcanzó 810 miligramos por kilogramo
Las mediciones mediante cromatografía líquida y espectrometría de masas mostraron rendimientos aproximados de 800 miligramos de mioglobina por kilogramo de peso seco en el tabaco y de 810 miligramos por kilogramo en la lechuga.
La acumulación estimada representó alrededor del 2,7 % de las proteínas solubles totales del tabaco y el 1,5 % de las correspondientes a la lechuga. En el alga verde, el resultado permaneció por debajo del 0,25 %.
La producción en los cloroplastos del tabaco fue al menos tres veces mayor que la conseguida al insertar el gen en su genoma nuclear. No obstante, la concentración continúa por debajo de la carne convencional, cuyo peso seco contiene entre 8,1 y 11,2 miligramos de mioglobina por gramo.
Los autores sostienen que el menor rendimiento por unidad de biomasa podría compensarse parcialmente con la eficiencia territorial de los cultivos. Esa posibilidad deberá comprobarse con análisis agronómicos y económicos que incluyan cosecha, extracción, purificación, energía, agua e infraestructura industrial.
La disponibilidad del grupo hemo limita el proceso
La investigación identificó un obstáculo técnico importante. La mioglobina porcina purificada de las hojas de tabaco mostró una ocupación del grupo hemo cercana al 35 %, frente al 80 % observado cuando la misma proteína se produce en la bacteria Escherichia coli.
El grupo hemo es indispensable para que la mioglobina desarrolle plenamente sus propiedades de color, unión al oxígeno y aporte de hierro. Por ello, los científicos consideran que su disponibilidad dentro de los cloroplastos podría convertirse en un cuello de botella para aumentar la calidad y el rendimiento del producto.
Los resultados también mostraron que las plantas modificadas contenían más hemo que los ejemplares de control. Sin embargo, el equipo deberá optimizar las rutas metabólicas responsables de su síntesis y determinar cómo elevar la proporción de proteína funcional sin perjudicar la fotosíntesis ni el crecimiento vegetal.
De las hojas a un ingrediente alimentario
Una posible aplicación consistiría en cosechar las hojas, extraer la mioglobina y purificarla mediante procesos industriales. Como la proteína obtenida corresponde estructuralmente a la mioglobina animal, podría incorporarse a productos vegetales para modificar su sabor, color y contenido de hierro.
La lechuga presenta una posibilidad adicional debido a su condición de cultivo comestible. Kyoko Morimoto, coautora del estudio y directora científica de la empresa biotecnológica Kyomei, planteó que una lechuga capaz de producir mioglobina podría investigarse como alimento biofortificado con hierro hemo.
Esta segunda aplicación necesitaría evaluaciones específicas de inocuidad, estabilidad, biodisponibilidad, composición y dosis. También dependería de la autorización de los organismos reguladores responsables de los alimentos obtenidos mediante modificación genética.
El desarrollo guarda relación con otras plataformas que buscan transformar recursos vegetales o energía renovable en insumos para alimentos avanzados, como el sistema que utiliza energía solar y dióxido de carbono para fabricar aminoácidos.
Una tecnología que todavía debe demostrar su viabilidad
La ganadería requiere tierra para pastos y cultivos forrajeros, consume agua y genera emisiones de metano y óxido nitroso. La preocupación por estos impactos y por el bienestar animal sostiene un mercado mundial de alternativas cárnicas valorado entre 6.700 millones y 8.100 millones de euros anuales, según las cifras recogidas por el estudio.
Las proyecciones citadas estiman que este mercado podría crecer entre un 8,1 % y un 12,3 % anual durante la próxima década. Ese avance comercial dependerá de que los productos mejoren su precio, sabor, textura, composición nutricional y aceptación entre los consumidores.
La producción de proteínas animales mediante plantas deberá superar retos adicionales: elevar el rendimiento, optimizar la incorporación del grupo hemo, desarrollar métodos económicos de purificación y evaluar el comportamiento de los cultivos fuera del laboratorio. También será necesario evitar la dispersión no controlada del material genético y cumplir las normas aplicables a organismos modificados genéticamente.
El estudio no reemplaza las evaluaciones ambientales comparativas. Para determinar si la mioglobina vegetal reduce realmente el impacto frente a otras opciones deberán contabilizarse todas las etapas, desde el cultivo y procesamiento de las hojas hasta la extracción, purificación y transporte del ingrediente final.
Fuentes referenciales:
Phys.org
Frontiers in Plant Science
