¿Será este invento olvidado el sustituto definitivo del aceite de palma?
Presente en todo, desde las patatas fritas hasta la pasta de dientes, nuestra adicción al aceite está destruyendo las selvas tropicales. Pero los microbios oleaginosos podrían ofrecer por fin una alternativa sostenible.
El aceite de algas, que se ve aquí goteando de una hoja de rúcula, puede producirse de forma más sostenible que otros aceites, como el de palma. Los aceites microbianos tienen la misma versatilidad que el aceite de palma, pero no es necesario talar bosques para producirlos, y el cambio climático no afecta a su producción.
El aceite de palma es el aceite vegetal más popular del mundo, se encuentra en la mitad de los productos de supermercado y en siete de cada 10 productos de cuidado personal. Es lo que hace crujientes los nachos, efectivos los detergentes y suave la pasta de dientes. También se utiliza como biocombustible. Desde 2016, el consumo mundial de aceite de palma ha aumentado un 73%.
Sin embargo, el aceite de palma y su incesante uso son problemáticos. La tala de bosques para dar paso a las plantaciones de palma aceitera es uno de los principales impulsores de la deforestación en los trópicos: entre 1972 y 2015, las dos mayores naciones productoras de aceite de palma del mundo, Indonesia y Malasia, perdieron el 16% y el 47% de sus bosques, respectivamente, a causa de este cultivo. La deforestación está vinculada a una serie de problemas medioambientales, como el cambio climático, los problemas de fertilidad del suelo y la mala calidad del agua, entre otros. La biodiversidad también sufre un duro golpe: los estudios estiman que la diversidad de mamíferos disminuye hasta un 90% cuando se talan los bosques para plantar palma aceitera.
Sin embargo, en el horizonte puede vislumbrarse una alternativa al aceite de palma, igual de polifacética pero menos problemática: el aceite obtenido a partir de microbios.
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Una vieja tecnología resucitada
Según Philipp Arbter, biotecnólogo de la Universidad Técnica de Hamburgo (Alemania), los científicos empezaron a buscar fuentes alternativas para obtener aceite comestible por necesidad.
Cuando la mantequilla y la manteca escaseaban en la Primera Guerra Mundial, los investigadores alemanes descubrieron que ciertos tipos de levadura también producían lípidos oleosos. Las autoridades pronto establecieron dos fábricas dedicadas a elaborar una pasta rica en grasas que se utilizaba "en la cocción del pan, en la masa en lugar de la grasa; para untar en el pan en lugar de la mantequilla".
Esos esfuerzos desaparecieron una vez terminada la guerra, cuando volvió a haber suministro suficiente a partir de plantas y animales, afirma Arbter.
Pero el interés por los aceites microbianos (a base de levadura y otros microorganismos como las algas) ha resurgido en los últimos años como sustituto ecológico del aceite de palma, que parece más viable que otros aceites vegetales.
"En realidad, la tecnología es muy antigua, pero nunca se ha implantado realmente en la industria, y siempre me he preguntado por qué, porque tiene un gran potencial", afirma Arbter. Por ejemplo, dice, los microbios pueden cultivarse rápidamente en un espacio interior compacto y de clima controlado para producir cantidades potencialmente elevadas de aceite. A principios de este año cofundó Colipi, una de las muchas empresas emergentes que cultivan y modifican microbios para producir una versión sintética del aceite de palma.
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En busca de un sustituto adecuado
Como aceite, el de palma es difícil de superar. Para empezar, es un cultivo extremadamente eficiente, razón por la que es tan barato en comparación con otros aceites. Un acre (unas 0,4 hectáreas) de palma aceitera, el arbol que producen el fruto del que se obtiene el aceite de palma, puede 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, crece en una amplia variedad de suelos y es perenne (dura hasta 25 años), lo que la hace "más productiva que cultivos anuales como el cacahuete, la soja y otros cultivos oleaginosos", afirma el científico conservacionista Erik Meijaard, copresidente del Grupo de Trabajo sobre Cultivos Oleaginosos de la UICN.
El aceite de palma también es único en el sentido de que contiene aproximadamente partes iguales de grasas saturadas e insaturadas, lo que lo hace extremadamente estable químicamente. Esto confiere una larga vida útil a los alimentos envasados.
Vista aérea de una plantación de aceite de palma. Estas plantaciones son una de las principales causas de deforestación en los trópicos.
Estas características hacen que encontrar un sustituto adecuado sea una especie de santo grial, aunque el aceite microbiano, con un perfil lipídico similar al del aceite de palma, podría estar a la altura.
Hasta ahora, los científicos han identificado más de 40 algas y 70 cepas de levadura oleaginosas o ricas en aceite. Para recoger ese aceite en el laboratorio, los microbios se cultivan primero, normalmente en placas de Petri con agar, antes de transferirlos a frascos de vidrio o tanques de acero inoxidable. Se les alimenta con oxígeno y azúcar (cualquier cosa, desde azúcar de caña hasta melaza), lo que pone en marcha la fermentación y hace que las células se multipliquen. Cuando los microbios alcanzan una masa crítica, lo que tarda unos días, se abren para liberar el aceite que contienen.
Lo difícil es optimizar el proceso para extraer la mayor cantidad de aceite.
Seraphim Papanikolaou, de la Universidad Agrícola de Atenas (Grecia), líder en el campo de la investigación de levaduras oleaginosas, afirma que para ello hay que tener en cuenta muchos factores: la cepa microbiana, la temperatura de cultivo, la velocidad de agitación, la cantidad de aireación, el tipo de materia prima y la frecuencia de alimentación, y el método de lisis celular, por nombrar sólo algunos.
Si se hace bien, la recompensa puede ser enorme. Papanikolaou ha logrado rendimientos de aceite de hasta el 83%, es decir, 8,3 gramos de aceite por cada 10 gramos de levadura, "los mejores de los que se tiene constancia en la literatura científica", afirma. Pero en general, "no es muy difícil conseguir cantidades del 50 al 55 por ciento".
Microbios como pequeñas fábricas
Esos rendimientos potencialmente altos son en parte lo que hace que el aceite microbiano sea tan atractivo como alternativa al aceite de palma.
Además, los aceites microbianos prometen ser más ecológicos que el de palma. Los microorganismos pueden cultivarse independientemente de las condiciones climáticas y sin necesidad de grandes extensiones de tierra, afirma el científico William Chen, de la Universidad Tecnológica Nanyang de Singapur. "Básicamente se necesita un biorreactor... así de fácil es", afirma.
La cría de microbios que se alimentan de residuos puede impulsar aún más la sostenibilidad, afirma Chen. Su equipo, por ejemplo, está estudiando si los medios de cultivo tradicionales utilizados para cultivar microalgas pueden sustituirse por granos usados de cervecería o residuos de soja. Del mismo modo, investigadores de NextVegOil (Alemania) están produciendo aceite a partir del hongo Ustilago maydis alimentado con restos de la cosecha de maíz, mientras que la startup holandesa NoPalm obtiene su aceite de levaduras que fermentan cáscaras de patata y verduras desechadas.
Christopher Chuck, ingeniero químico de la Universidad de Bath (Inglaterra) que lleva casi una década trabajando en el aceite microbiano, afirma que obtienen "sus mejores resultados, desde el punto de vista de la sostenibilidad y la eficiencia", utilizando residuos alimentarios como los curruscos del pan.
Quizá uno de los mayores atractivos del aceite microbiano es que los organismos que lo producen pueden rediseñarse utilizando las herramientas de ingeniería e informática de la biología sintética. Aunque la proporción de grasas saturadas e insaturadas debe mantenerse cercana al 50-50 para imitar las propiedades del aceite de palma, los investigadores tienen libertad para jugar con los tipos de grasas dentro de cada categoría. Podrían, por ejemplo, cambiar el ácido palmítico, que induce el colesterol, por un ácido graso saturado relativamente más sano, como el ácido esteárico, creando así un aceite más deseable para el mercado de consumo. Y más rápido, porque todo se hace en cuestión de semanas en un laboratorio.
El camino hacia las tiendas
La mayoría de las nuevas empresas de aceites microbianos aspiran a que sus primeros productos se destinen al sector de la belleza y la cosmética, más que al alimentario, debido a los precios más elevados que pueden alcanzar y a las relativamente menos regulaciones que conllevan. A la pregunta de si el nuevo aceite puede igualar los precios del aceite de palma, sobre todo cuando se utiliza en alimentación, Chuck responde: "Deberíamos estar a un paso del mercado del aceite comestible", siempre y cuando la producción se realice a una escala lo suficientemente grande como para que baje el precio.
"Tenemos que encontrar la manera de mejorar la tecnología y pasar más rápidamente del laboratorio a la producción a gran escala", afirma Shara Ticku, consejera delegada y cofundadora de C16 Biosciences, una empresa estadounidense dedicada al aceite microbiano que cuenta con el apoyo de Bill Gates y que es la que más se ha acercado a la producción a gran escala. C16 alcanzó un hito de 50 000 litros de fermentación en noviembre, y a principios de 2023 lanzará en Estados Unidos un bioaceite hidratante destinado a la cosmética, una de las primeras empresas en sacar al mercado un producto de aceite microbiano.
La incursión no podía llegar lo bastante pronto; para 2050, se prevé que la producción de aceite de palma se triplique hasta alcanzar los 240 millones de toneladas. Se prevé que la población mundial ascienda a casi 10 000 millones de personas y que la demanda de lípidos se triplique o cuadruplique: "Tenemos el mandato de movernos realmente rápido para introducir estas soluciones en el mundo".
Este artículo se publicó originalmente en inglés en nationalgeographic.com.
