Cada año, se desechan millones de toneladas de suero de leche contaminando ecosistemas acuáticos y desperdiciando un recurso con alto valor nutricional.
Para solucionar esta problemática científicos del Tecnológico de Monterrey en colaboración con la Universidad Técnica de Dinamarca (DTU) encontraron una solución: convertir este subproducto industrial en proteína unicelular (SCP) mediante comunidades microbianas mixtas.
Este hallazgo promete transformar la industria alimentaria y aportar soluciones sostenibles ante el cambio climático y la creciente demanda mundial de proteínas.
La investigación se basa en un innovador proceso de fermentación de precisión, utilizando combinaciones estratégicas de microorganismos, específicamente levaduras y bacterias de relevancia industrial.
Las cuales pueden trabajar en sinergia para descomponer la lactosa del suero de leche y transformarla en biomasa rica en proteínas, sin necesidad de modificaciones genéticas.
“Aprovechamos este principio para optimizar la conversión de un desecho en un producto con alto valor agregado”, explicó el también Doctor en Biotecnología por el Tec de Monterrey y profesor honorario en el University College London.
Su trabajo de investigación se ha enfocado en la aplicación de técnicas innovadoras en bioprocesos, incluyendo el modelado tecno económico de procesos biotecnológicos y la fermentación de residuos para la producción de proteína unicelular destinada a la industria alimentaria.
Maximizar la producción de proteínas
El enfoque de esta investigación busca evitar el uso de organismos genéticamente modificados (OGM), lo que facilitaría su aceptación en el mercado y su escalabilidad industrial.
La combinación de levaduras y bacterias en un ecosistema controlado permite maximizar la producción de proteínas sin alterar la composición natural de los microorganismos involucrados.
El desperdicio de suero de leche representa un desafío ambiental significativo. Hasta el 47% del suero producido por la industria quesera es arrojado a cuerpos de agua, provocando contaminación y desbalances ecológicos.
Tan solo en México, se reporta qu, en regiones como Veracruz y Chiapas, más de 100 mil litros de suero son vertidos diariamente en ríos, alterando su composición y afectando la biodiversidad.
El suero de leche es altamente nutritivo, pero su liberación en ríos y suelos genera un exceso de nutrientes que promueve el crecimiento descontrolado de microorganismos. Esto puede provocar fenómenos como la eutrofización, reduciendo el oxígeno disponible en el agua y afectando la vida acuática.
Proteínas para las generaciones futuras
La alternativa de proteína unicelular (SCP) ofrece múltiples ventajas en comparación con las fuentes de proteínas tradicionales:
- Nutrición superior: Al ser rico en aminoácidos esenciales, puede ser altamente digerible y tener un valor biológico comparable al de la carne y la leche.
- Menor impacto ambiental: Su producción genera menos emisiones de carbono y requiere menos agua y tierra, especialmente en comparación con la ganadería tradicional.
- Costo competitivo: Si bien el SCP podría producirse a un precio de 1.600 dólares por tonelada, su precio de mercado podría oscilar entre 5.000 y 7.000 dólares por tonelada.
- Buena aceptación en el mercado: A diferencia de las proteínas derivadas de microalgas, que tienden a tener un sabor fuerte y un color poco atractivo, el SCP a base de levadura tiene un perfil organoléptico más neutral, lo que lo hace adaptable a diferentes aplicaciones alimentarias preferidas por las nuevas generaciones de consumidores.
De acuerdo con el investigador, se ha observado que la producción de proteínas alternativas ya no es una opción, sino una necesidad.
“Nos enfrentamos a una crisis climática y de seguridad alimentaria sin precedentes, y el desarrollo de fuentes de proteínas sostenibles será clave para alimentar a una población en crecimiento”, enfatiza.
Este proyecto es emblemático del enfoque actual del Tecnológico de Monterrey, que prioriza proyectos de ciencia aplicada que beneficien a la humanidad, el medio ambiente y la industria a través de tres principales núcleos de investigación:
- Salud: Aplicación de la biotecnología, nanotecnología, informática y electrónica para mejorar la salud humana.
- Clima y sostenibilidad: abordar cuestiones ambientales como el cambio climático y la transición a energías renovables.
- Transformación industrial: Implementación de tecnologías digitales, inteligencia artificial y procesos innovadores en las cadenas de manufactura y suministro.
Reducción de desperdicio de alimentos con producción de proteínas
El Proyecto Insignia de Seguridad Alimentaria y Nutricional del Tec de Monterrey busca mitigar la inseguridad alimentaria mediante soluciones innovadoras que abarcan toda la cadena de producción alimentaria, desde la agricultura sostenible hasta la transformación, el procesamiento, la distribución, el almacenamiento y el consumo de productos alimenticios.
Además, este proyecto en particular busca reducir el desperdicio de alimentos mediante estrategias de:
- economía circular
- implementación de sistemas de inocuidad y trazabilidad alimentaria para garantizar la calidad
- investigación sobre una nutrición accesible y equilibrada para poblaciones vulnerables
Los investigadores concluyen que la combinación de biotecnología, modelado computacional y fermentación de precisión permite diseñar un proceso eficiente, escalable y económicamente viable para la producción de proteínas unicelulares.
