Esta tecnología olvidada podría resolver el problema mundial del aceite de palma

El aceite de palma es el aceite vegetal más popular del mundo, contiene la mitad de todos los artículos de los supermercados y 7 de cada 10 productos de cuidado personal. Hace las tortillas crujientes, los limpiadores limpios y la pasta de dientes suave. También se utiliza como biocombustible. El consumo mundial de aceite de palma ha aumentado un 73 % desde 2016.

Sin embargo, el aceite de palma y el apetito insaciable por él son problemáticos. La deforestación para dar paso a las plantaciones de palma aceitera es el principal impulsor de la deforestación en los trópicos: entre 1972 y 2015, Indonesia y Malasia, los dos mayores productores de aceite de palma del mundo, perdieron el 16 % y el 47 % de sus bosques, respectivamente, para cultivar . La deforestación está vinculada a muchos problemas ambientales, como el cambio climático, los problemas de fertilidad del suelo y la mala calidad del agua. La biodiversidad también se ha visto muy afectada, con estudios que estiman que cuando los bosques se talan para la palma aceitera, la diversidad de mamíferos se reduce hasta en un 90%.

Sin embargo, una alternativa igualmente versátil pero menos preocupante al aceite de palma puede estar en el horizonte: el aceite hecho de microbios.

Vieja tecnología revivida

Por necesidad, los científicos comenzaron a buscar fuentes alternativas de aceite para cocinar, dice Philipp Arbter, biotecnólogo de la Universidad Técnica de Hamburgo en Alemania.

Cuando la mantequilla y la manteca de cerdo escaseaban durante la Primera Guerra Mundial, los investigadores alemanes descubrieron que ciertos tipos de levadura también producían lípidos aceitosos. Las autoridades pronto establecieron dos fábricas dedicadas a la producción de una pasta rica en grasas «para hornear pan, para hacer masa en lugar de grasa; para untar pan en lugar de mantequilla».

Arbter dijo que esos esfuerzos cesaron una vez que terminó la guerra, cuando las plantas y los animales volvieron a ser abundantes.

Pero en los últimos años ha resurgido el interés por los aceites microbianos (aceites elaborados a partir de otros microorganismos como levaduras y algas) como una alternativa ecológica al aceite de palma, que parece ser más viable que otros aceites vegetales.

«Esta tecnología es en realidad muy antigua, pero nunca se estableció realmente en la industria, y siempre me he preguntado por qué, porque tiene mucho potencial», dijo Arbter. Por ejemplo, los microbios pueden crecer rápidamente en espacios interiores compactos con clima controlado, produciendo potencialmente grandes cantidades de petróleo, dijo. A principios de este año, cofundó Colipi, una de las pocas empresas emergentes que están cultivando y modificando microbios para producir una versión sintética del aceite de palma.

Encuentre un reemplazo adecuado

Como aceite, el aceite de palma es inigualable. Primero, es un cultivo muy eficiente, razón por la cual es tan barato en comparación con otros aceites. Un acre de palmeras aceiteras, los árboles que producen aceite de palma frutal, pueden producir más de 1,35 toneladas de aceite de palma al año, al menos seis veces más que otros aceites comestibles. Además, la palma aceitera prospera durante todo el año en los trópicos, en una amplia variedad de suelos, y es perenne (sostenida hasta por 25 años), lo que la hace “más productiva que los cultivos anuales como el maní, la soja y otros cultivos oleaginosos”. produciendo cultivos.” alto”, dijo Eric Mejad, científico conservacionista y copresidente del Grupo de Trabajo de Cultivos Oleaginosos de la UICN.

El aceite de palma también es único porque contiene cantidades aproximadamente iguales de grasas saturadas e insaturadas, lo que lo hace extremadamente estable químicamente. Esto le da a la comida envasada una vida útil más larga.

Vista aérea de la plantación de aceite de palma. Tales plantaciones son una de las principales causas de la deforestación tropical.

Foto de Pascal Maitre, Colección de imágenes de Noticias-Hoy.com

Por favor respete los derechos de autor. Prohibido el uso no autorizado.

Estos atributos hacen que encontrar un reemplazo adecuado sea una especie de santo grial, aunque los aceites microbianos con un perfil de lípidos similar al aceite de palma pueden estar a la altura.

Hasta la fecha, los científicos han identificado más de 40 especies de algas y 70 cepas de levadura conocidas por ser oleaginosas o ricas en aceite. Para recolectar el aceite en el laboratorio, primero se cultivan los microbios, generalmente en platos de agar, antes de transferirlos a frascos de vidrio o tanques de elaboración de acero inoxidable. Se les alimenta con oxígeno y azúcar, desde sacarosa hasta melaza, lo que inicia la fermentación y hace que las células se multipliquen. Cuando los microbios alcanzan una masa crítica, lo que lleva días, se abren para liberar el aceite que contienen.

La parte difícil es optimizar el proceso para extraer la mayor cantidad de petróleo.

Seraphim Papanikolaou de la Universidad Agrícola de Atenas, líder en el campo de la investigación de levaduras oleaginosas, dice que para hacer esto, hay muchos factores en juego: cepa microbiana, temperatura de cultivo, velocidad de agitación, aireación, tipo y frecuencia de materia prima y método de lisis celular, por nombrar algunos.

Si se hace bien, las recompensas pueden ser enormes. El rendimiento anterior de aceite de Papanikolaou fue tan alto como 83 por ciento, o 8,3 gramos de aceite por 10 gramos de levadura, el «mejor resultado informado en la literatura», dice. Pero en general, «no es tan difícil obtener del 50% al 55% del volumen».

Los microorganismos como microfábricas

Estos rendimientos potencialmente altos son parte de lo que hace que los aceites microbianos sean tan atractivos como alternativas al aceite de palma.

Además, se espera que el aceite microbiano sea más ecológico que el aceite de palma. El cultivo de los microbios es independiente de las condiciones climáticas y no requiere grandes extensiones de tierra, dice William Chen, científico de alimentos de la Universidad Tecnológica de Nanyang en Singapur. «Básicamente necesitas un biorreactor… es tan simple como eso», dijo.

La crianza de microbios que se alimentan de desechos podría mejorar aún más la sostenibilidad, dijo Chen. Por ejemplo, su grupo está explorando si el medio tradicional utilizado para cultivar microalgas podría reemplazarse con granos de cerveza u okara. Del mismo modo, los investigadores de NextVegOil de Alemania están produciendo aceite a partir del hongo S. cornea que se alimenta de los restos de la cosecha de maíz, mientras que la startup NoPalm, con sede en los Países Bajos, produce aceite a partir de pieles de patata fermentadas y vegetales desechados de levadura.

Christopher Chuck, ingeniero químico de la Universidad de Bath en el Reino Unido, que ha pasado casi una década estudiando los aceites microbianos, dice que utilizan los desechos de alimentos, como el pan rallado, «para lograr los mejores resultados desde el punto de vista de la sostenibilidad y la eficiencia». Mejores resultados.»

Quizás uno de los mayores atractivos de los aceites microbianos es la posibilidad de utilizar las herramientas informáticas y de ingeniería de la biología sintética para rediseñar los organismos que los producen. Si bien la proporción de grasas saturadas e insaturadas tuvo que mantenerse cerca de 50-50 para imitar las propiedades del aceite de palma, los investigadores tuvieron la libertad de estudiar los tipos de grasa en cada categoría. Por ejemplo, podrían cambiar el ácido palmítico que induce el colesterol por ácidos grasos saturados relativamente más saludables, como el ácido esteárico, creando un aceite más deseable para el mercado de consumo. También es más rápido, porque todo sucede en el laboratorio en cuestión de semanas.

El camino a la estantería

La mayoría de las nuevas empresas de aceite microbiano tienen como objetivo utilizar sus primeros productos en el espacio de belleza y cosmética en lugar de alimentos, ya que pueden tener un precio más alto con relativamente pocas regulaciones involucradas. Cuando se le preguntó si el nuevo aceite podría igualar el precio del aceite de palma, especialmente cuando se usa en alimentos, Chuck dijo: «Deberíamos tener cierta distancia del mercado del aceite comestible», siempre que la escala de producción sea lo suficientemente grande como para reducir el precio.

«Todos nosotros tenemos que descubrir cómo mover mejor esta tecnología, del laboratorio a la escala más rápido», dice Shara Ticku, directora ejecutiva y cofundadora de C16 Biosciences. Lo más parecido a la producción en masa. C16 alcanzó el hito de fermentación de 50 000 litros en noviembre y lanzará un bioaceite humectante para cosméticos en los EE. UU. a principios de 2023, una de las primeras compañías en lanzar al mercado un producto de aceite microbiano.

La marcha no es lo suficientemente rápida. Se espera que la producción de aceite de palma se triplique a 240 millones de toneladas para 2050. En un momento en que se espera que la población mundial aumente a casi 10 000 millones y se espera que la demanda de lípidos se multiplique por tres o cuatro, Ticku dijo sobre los aceites microbianos: «Tenemos la responsabilidad de actuar rápidamente para presentar estas soluciones al mundo».