Mayor valor nutritivo y sostenibilidad de las micoproteínas de Fusarium venenatum mediante ingeniería metabólica

La herramienta de edición genética CRISPR se utilizó para desarrollar una cepa de hongo de crecimiento rápido capaz de generar una proteína con propiedades sensoriales comparables a las de la carne, con una huella ambiental sustancialmente menor.

En un artículo publicado en Trends in Biotechnology (2025), los autores aplicaron CRISPR para aumentar la eficiencia de producción y la digestibilidad de un hongo conocido por su potencial como fuente de micoproteína. La cepa modificada produjo proteína en menos tiempo, con menor consumo de azúcares y con una reducción de hasta 61 % en emisiones de carbono, según el modelado ambiental del estudio. El enfoque de edición se diseñó para evitar la incorporación de DNA exógeno, con el objetivo de mejorar la sostenibilidad del proceso.

La proteína obtenida a partir del hongo modificado mantuvo un perfil organoléptico similar al de la carne y mostró una mejor digestibilidad en comparación con la cepa no modificada.

En los últimos años, las proteínas microbianas presentes en levaduras y hongos se consolidaron como alternativas prometedoras a la carne. Entre las fuentes de micoproteína evaluadas, Fusarium venenatum destaca por su sabor y textura, y ha sido autorizado para consumo en distintas regiones, incluyendo Reino Unido, China y Estados Unidos.

No obstante, F. venenatum presenta limitaciones importantes. Sus paredes celulares relativamente gruesas pueden dificultar la digestión. Además, su producción a escala requiere un uso intensivo de recursos: las esporas se cultivan en grandes biorreactores con sustratos ricos en azúcares y con nutrientes suplementarios, como sulfato de amonio.

Para mejorar la digestibilidad y la eficiencia del cultivo sin introducir DNA exógeno, Liu y colaboradores recurrieron a la edición genética mediante CRISPR. En particular, eliminaron dos genes vinculados con funciones celulares clave:

• La eliminación de un gen asociado a la enzima quitina sintasa redujo el grosor de la pared celular, lo que favoreció la digestión del contenido proteico.
• La eliminación de un gen asociado a la piruvato descarboxilasa reconfiguró el metabolismo del hongo, disminuyendo la cantidad de nutrientes necesarios para sostener la producción de proteína.

Los análisis indicaron que la cepa editada, denominada FCPD, necesitó 44 % menos azúcar para producir la misma cantidad de proteína que la cepa original y, además, alcanzó ese rendimiento 88 % más rápido.

El estudio también evaluó el impacto ambiental de FCPD mediante un análisis de ciclo de vida, desde la producción de esporas en laboratorio hasta la obtención de productos inactivados con características similares a la carne, bajo supuestos de escala industrial. Para captar diferencias entre sistemas energéticos, los autores modelaron la producción en seis países, incluyendo Finlandia, con alta participación de energías renovables, y China, con mayor dependencia del carbón. En todos los escenarios, FCPD mostró menor impacto que la cepa original de Fusarium venenatum. A lo largo del ciclo de vida, las emisiones de gases de efecto invernadero se redujeron hasta en 60 %.

Finalmente, los investigadores compararon los impactos potenciales de producir FCPD con los de la producción animal para consumo humano. En una comparación con producción de pollo en China, el sistema basado en FCPD requirió 70 % menos superficie de tierra y redujo en 78 % el potencial de contaminación de agua dulce.

En conjunto, el trabajo sugiere que mejorar simultáneamente el desempeño industrial y la calidad nutricional de proteínas alternativas puede favorecer su adopción por parte de la industria alimentaria y los consumidores, con beneficios ambientales relevantes si se implementa a gran escala.