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El aceite de pescado podría (un día) provenir de plantas

En un campo en el campo inglés, está creciendo una nueva fuente de aceite de pescado. Rothamsted Research en Hertfordshire, Reino Unido, comenzó recientemente una prueba de campo de plantas de lino de camelina ( Camelina sativa ) genéticamente modificadas para producir ácidos grasos omega-3 de cadena larga, el componente principal del "aceite de pescado".

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La prueba de campo obtuvo la aprobación en abril del Departamento de Medio Ambiente, Alimentación y Asuntos Rurales (DEFRA), el organismo administrativo del Reino Unido que regula los cultivos genéticamente modificados, y los investigadores cosecharán su primera cosecha este mes o el próximo. Para el Reino Unido, este es un gran paso; de hecho, es la primera prueba de este tipo. DEFRA solo ha aprobado cinco plantas genéticamente modificadas (GM) para ensayos de campo, y esta es la primera con un valor nutritivo mejorado.

Mientras que algunos desconfían de que tales organismos genéticamente modificados lleguen a la dieta humana, otros lo ven como parte de una tendencia en el uso de plantas GM para hacer que los alimentos y medicamentos ricos en nutrientes sean más sostenibles. En este caso, la camelina GM podría hacer que la piscicultura sea más sostenible y que el pescado sea más nutritivo.

Mira, los peces en realidad no producen aceite de pescado. Lo que llamamos aceite de pescado son largas cadenas de ácidos grasos poliinsaturados omega-3. El ácido eicosapentaenoico (EPA) y el ácido docosahexaenoico (DHA) son los dos ácidos grasos más importantes para las dietas humanas y se han relacionado con el funcionamiento saludable del cerebro y la reducción de la inflamación (aunque aún no está claro si estos beneficios conducen a corazones más saludables, como muchos han afirmado ) Las algas y los hongos producen naturalmente estas largas cadenas, y los peces comen los microbios u organismos más pequeños que se comieron los microbios.

En el océano, los aceites ascienden por la cadena alimentaria hasta convertirse en peces más grandes. Entonces, un pez salvaje tendrá aceites de pescado, acumulados a partir de los alimentos que comió.

En las granjas de peces, sin embargo, es una historia diferente. "El gran problema es que la piscicultura depende de estos aceites de pescado como insumo", dice Jonathan Napier, científico principal en el ensayo Rothamsted.

Sin la riqueza de las fuentes de alimentos ricos en petróleo en el océano, un pez de cultivo "no va a crecer como un pez real o con un sabor como un pez real. Simplemente no tendrá los ácidos grasos correctos en sus aceites ", dice Colin Lazarus, biólogo de la Universidad de Bristol en el Reino Unido que no está afiliado al ensayo actual. Sin el aceite, el pescado de cultivo también sería menos nutritivo, ya que carecería de ácidos grasos omega-3.

Las poblaciones de algas y fugales son desordenadas y difíciles de mantener a gran escala, por lo que desafortunadamente, el lugar más fácil para obtener aceite de pescado es de otros peces. Alrededor de un millón de toneladas de aceite de pescado se cosechan anualmente del océano, y alrededor del 80 por ciento de eso se destina a granjas de peces y se mezcla con piensos agrícolas.

Si parece un poco ridículo cosechar peces del océano para alimentar con aceite de pescado a los peces de piscifactoría, tienes razón. A medida que las poblaciones de peces silvestres disminuyen, más y más pescado consumido en todo el mundo proviene de granjas. Pero para que ese pez sea nutritivo, necesita el pez salvaje.

Una piscifactoría en Noruega. Una piscifactoría en Noruega. (Cortesía del usuario de Flickr Yodod)

¿Cómo pueden los administradores de recursos detener este estilo autodestructivo? La respuesta, piensan algunos científicos, radica en la agricultura.

La agricultura requiere recursos bastante básicos (luz solar, agua y fertilizantes) y ya tiene infraestructura para producir aceites como el aceite de girasol y canola. Entonces, ¿por qué no diseñar genéticamente plantas para producir aceite de pescado?

“La modificación genética podría proporcionar una ruta más sostenible para el cultivo de peces para consumo humano porque no es sostenible aspirar los mares, recoger todos los peces en el mar para moler masas para obtener aceite de pescado para criar peces en cautiverio. ejercicio ", dice Lázaro.

Pero, ¿cómo se hace una planta que produce aceite de pescado? Lazarus explica que conseguir que una planta produzca ácidos grasos omega-3 es solo cuestión de cortar y pegar todos los genes correctos de las algas en una planta. Para producir el ácido graso deseado, debe averiguar qué genes producen un ácido con la cantidad correcta de carbonos y enlaces químicos en todos los lugares correctos.

"Si tienes los genes correctos, entonces la planta lo hará felizmente por ti", dice Lazarus. Por ejemplo, en 2004, el laboratorio de Lázaro cortó y pegó genes de algas en una Arabidopsis, una pequeña planta con flores que se usa con frecuencia en pruebas para observar reacciones biológicas. Después de empalmarse, toda la planta produjo bajos niveles de ácidos grasos omega-3 y omega-6 de cadena larga.

El equipo de Rothamsted ha pasado la última década intentando construir una fábrica de aceite de pescado para plantas más eficiente. "Fue un poco como tratar de encontrar todas las partes para hacer su dispositivo y luego, una vez que tenga todas las partes, podría ensamblarlas", dice Napier.

Las plantas de camelina son un recipiente ideal, dado su ciclo de vida rápido y por el hecho de que no suelen cruzarse, hibridarse o reproducirse con plantas de cultivo de canola comunes, lo que significa que los genes manipulados en la camelina tienen menos probabilidades de contaminar genéticamente las poblaciones de plantas silvestres. Han logrado modificar genéticamente sus plantas de camelina para contener siete genes de algas, por lo que es probable que produzcan altos niveles de EPA y DHA.

Estos genes de algas también requirieron alguna modificación para que sea compatible con la planta. Esto se debe a que cuando los genes se transcriben en una célula, algunos organismos tienen ciertas preferencias cuando leen códigos genéticos. Por lo tanto, los investigadores modificaron los genes para que contengan componentes genéticos favorecidos por la camelina, en lugar de aquellos favorecidos por las algas.

"Es casi como suavizar el idioma para que fluya mejor en el host", dice Napier. Esto hace que la producción de omega-3 en la planta sea más eficiente, produciendo más ácidos grasos. Luego, utilizando un gen promotor especial, los investigadores pudieron enfocar la producción de estos ácidos grasos dentro de las semillas de las plantas, lo que facilitó mucho la cosecha.

Al crecer en el invernadero, estas plantas de camelina producen semillas que contienen 25 por ciento de aceites omega-3 (12 por ciento de EPA y 14 por ciento de DHA) y 75 por ciento de aceite vegetal regular. Dado que las granjas de peces a menudo mezclan aceite vegetal en su alimento junto con aceite de pescado para reducir costos, es una combinación útil. Los investigadores de la Universidad de Stirling están probando actualmente el alimento del invernadero Rothamsted en granjas de peces.

El siguiente paso lógico es probar cómo les va a las plantas cuando crecen en un campo en lugar de en un invernadero. Este año, la prueba de campo incluye alrededor de 1000 plantas en una parcela de 100 metros cuadrados y, si todo va bien, el próximo año duplicarán el volumen.

La <em> Camelina sativa </em> y otros cultivos de aceite de semilla podrían proporcionar aceite de pescado a las granjas acuícolas del futuro. Camelina sativa y otros cultivos de aceite de semilla podrían proporcionar aceite de pescado a las granjas acuícolas del futuro. (Cortesía de USDA)

La prueba se llevará a cabo cada temporada de cultivo hasta 2017. El éxito sería una planta que crece exactamente de la misma manera en el exterior que en el invernadero, y produce la misma cantidad de omega-3.

Si todo transcurre sin problemas, las plantas podrían producir ácidos grasos omega-3 para su uso en granjas en los próximos diez años. Las plantas incluso podrían convertirse en una fuente de suplementos nutricionales humanos, una industria en auge a pesar de que la ciencia sobre su efectividad aún no está completamente desarrollada.

Dicho esto, obviamente no todos están de acuerdo con la ingeniería genética. Algunos temen que los cultivos puedan venir con riesgos de salud o alergias no descubiertos. Y otros sienten que realmente no resuelve los problemas de sostenibilidad de la acuicultura.

"Esto simplemente reemplazaría un problema, el consumo excesivo de las poblaciones de peces para alimentar a los peces, con otro, la demanda adicional de tierra para alimentar a los animales, en lugar de cultivar alimentos para los humanos", dijo Helena Paul, directora del grupo GM Freeze. The Guardian en enero, cuando se anunciaron por primera vez los planes para el juicio.

El grupo Rothamsted ciertamente no es el único que trabaja en cultivos que pueden producir omega-3. Un equipo en Australia está diseñando plantas de camelina y canola para producir ácidos grasos omega-3. En los Estados Unidos, Monsanto se ha desarrollado en una planta de soya que produce un omega-3 llamado ácido estearidónico. Otros grupos también están analizando las plantas de linaza y mostaza india como posibles huéspedes.

Además, la tecnología genética es bastante flexible. Más allá del aceite de pescado, algún día podría usarse para fabricar otros aceites y productos nutricionales, especulan los investigadores. El uso de plantas para producir cosas como productos farmacéuticos e incluso vacunas orales es incluso una posibilidad.

"Si puede conseguir que una planta produzca el antígeno que produce la vacuna, puede que le resulte más fácil transportar la planta o el producto vegetal para que la gente simplemente coma", dice Lazarus.

Imagínelo: los cultivos están llenos de vacuna contra el sarampión. Por supuesto, tales desarrollos están muy lejos y requerirían extensas pruebas clínicas y ambientales de campo antes de convertirse en algo cercano a la realidad.

Pero para los investigadores, el potencial es atractivo. ¿Un primer paso clave? Una cosecha fructífera cuando los investigadores de Rothamsted recogen sus semillas de aceite de pescado.

El aceite de pescado podría (un día) provenir de plantas