1.3: Audio- “La levadura de ingeniería genética es el futuro del sabor” de Gastropod

¿Por qué el caramelo de uva sabe tan falso? ¿Qué diablos es la frambuesa azul, de todos modos? Y ¿cuál es la diferencia entre lo natural y lo artificial, al menos cuando se trata de sabor?

A lo largo de la historia de la humanidad, si querías hacer un plato con sabor a fresa, no tuviste más remedio que agregar una fresa. Pero en el siglo XIX, los científicos comenzaron a entender cómo sintetizar los químicos de sabor, ya sea a partir de plantas o de subproductos del procesamiento del carbón, para evocar sabores familiares. Si bien la tecnología para evaluar las moléculas de sabor de un alimento en particular se ha vuelto cada vez más sofisticada en el siglo pasado, el concepto básico de sabor sintético se ha mantenido sin cambios. Hasta ahora. En este episodio de Gastropod, los biólogos moleculares explican cómo están diseñando levaduras para fermentar los gustos del futuro.

Natural vs. Artificial

Empecemos con una galleta graham. Al igual que Sylvester Graham en 1829, si estás horneando en casa, probablemente usarías harina integral molida gruesa, salvado de trigo y germen de trigo. Estos, junto con un poco de miel para la dulzura, le darían a tus galletas graham su distintivo sabor tostado, maltoso y ligeramente a nuez. Si los estás haciendo por mil millones, sin embargo, en una fábrica de Nabisco o Keebler, la lista de ingredientes se ve un poco diferente. Ese germen de trigo extra y salvado contienen aceites naturales con tendencia a volverse rancios, pero, cuando los cortas para ganar vida útil, pierdes el sabor.

Afortunadamente, hay una solución fácil: puedes volver a agregar todo ese sabor con solo un toque de un polvo cristalino amarillo claro llamado 2-acetilpirazina. Se trata de un químico aromático a base de carbono, conocido por los saboristas como el sabor “graham-cracker”. Ocurre naturalmente en frutos secos y granos tostados; como ingrediente vital que le da a las galletas Graham hechas en fábrica su sabor característico, puede extraerse de una planta o sintetizarse utilizando derivados petroquímicos.

La principal diferencia es que la 2-acetilpirazina producida al realizar reacciones químicas en la materia vegetal cuesta alrededor de $25 por libra, en comparación con los $5 o $6 por lb que cuesta producir el tipo cuyas materias primas vienen en un tambor.

Sin embargo, usar la versión barata viene con otro costo cada vez más significativo: significa que tienes que incluir las palabras “sabor artificial” en tu lista de ingredientes de galletas graham. Bajo las reglas de la FDA, si la materia prima para hacer su químico de sabor proviene de una planta, animal o levadura comestible, es “natural”, para fines de etiquetado. Si viene de otra cosa, es artificial. Y los consumidores cada vez más no quieren comprar cosas que son “artificiales”. De hecho, Michelle Hagen, saborista senior de Givaudan, la compañía de fragancias y sabores más grande del mundo, dijo a Gastropod que, a pesar del ahorro de costos, no ha usado ni un solo químico artificial en sus aromas durante los últimos cuatro años, porque las compañías de refrescos con las que trabaja principalmente saben que los clientes se apagan cuando ven esa palabra en una etiqueta.

Ingrese la levadura (genéticamente modificada)

Hasta hace poco, los sabores naturales que utiliza Hagen, en su mayor parte, se habrían extraído de una planta; un puñado de ingredientes más raros, más utilizados en perfumería, habrían provenido de fuentes animales. Hoy en día, los avances en ingeniería genética, combinados con la creciente demanda de los consumidores de sabores naturales, están creando una nueva y intrigante opción para los saboristas del mundo. En el pasado, la mención de “levadura comestible” en la definición de sabores naturales de la FDA se refería típicamente a extractos salados de levadura; ahora, las levaduras de diseño están comenzando a bombear sabores de vainilla, azafrán e incluso pomelo.

Para este episodio, Gastropod visitó Ginkgo BioWorks, una de una nueva ola de empresas que rediseñan levaduras para producir productos químicos de fragancia y sabor. Como explicó Christina Agapakis, científica, escritora y artista que recientemente se unió al personal de Ginkgo, la biología detrás de los microbios genéticamente modificadores para producir otros químicos útiles no es nueva. Hace más de tres décadas, en 1978, las empresas biotecnológicas insertaron con éxito genes en bacterias para producir insulina humana, lo que significa que los diabéticos ya no necesitan depender de una versión lo suficientemente cercana extraída de páncreas porcino. En 1990, la FDA aprobó el cuajo hecho al insertar genes de vaca en la bacteria E. coli; hoy en día, más del 90 por ciento de todo el queso en Estados Unidos y Reino Unido se elabora utilizando este producto biodiseñado, en lugar de cuajo natural que se encuentra en los forros estomacales de los terneros.

Lo nuevo, dijo Agapakis a Gastropod, es “la capacidad de crear sabores”. En lugar de insertar el único gen que codifica para la proteína insulina, explicó, “para hacer un sabor, es posible que necesites cinco o diez enzimas diferentes que están creando una vía completa y realmente están cambiando el metabolismo de la levadura”. Ajustar todos esos genes juntos para que lo que funciona en una planta para producir sabor también funcione en una célula de levadura es un desafío. El Ginkgo ha estado desarrollando su primer ingrediente fermentado con levadura, un aceite de rosa para la industria de fragancias, desde hace un par de años.

De hecho, como explicó el diseñador de organismos Patrick Boyle, la razón principal por la que la “fundición” de Ginkgo está llena de robots de manejo de líquidos y máquinas de alta tecnología es para ayudarlo a él y a sus colegas a correr rápidamente por todas las levaduras ajustadas que no funcionan. “El fracaso no suele ser muy dramático”, dijo a Gastropod. “Es solo que terminamos con una levadura que se parece mucho a la levadura con la que empezamos”.

Aún así, una compañía suiza llamada Evolva ha traído recientemente al mercado el primero de estos “sabores cultivados”: la vainillina, el ingrediente principal en el sabor más popular del mundo. El aceite de rosa de Ginkgo huele bastante dulce, y la compañía con sede en Boston tiene media docena de ingredientes de sabor más en la tubería. Y los científicos en Austria acaban de anunciar que han ajustado con éxito la levadura para producir el químico clave del sabor en la toronja.

El futuro del sabor

Rediseñar la levadura para crear moléculas de sabor ofrece algunos beneficios potenciales. Para empezar, la fermentación no requiere de ninguno de los productos químicos agresivos que a menudo se utilizan para extraer aceites esenciales de las plantas o reaccionar con precursores petroquímicos. La levadura de ingeniería también ofrece la posibilidad de democratizar sabores raros y caros, como el azafrán, y, señala Patrick Boyle, puede “aliviar algunos de los problemas de suministro que provienen del uso de plantas realmente raras”.

Pero el principal atractivo de esta nueva tecnología para las empresas de alimentos es que los sabores resultantes pueden etiquetarse legalmente como “naturales” —son producidos por una levadura, después de todo. Además, debido a que no queda levadura en el producto final, los sabores cultivados en realidad no contienen organismos genéticamente modificados.

Aún así, las empresas están nerviosas—Michelle Hagen en Givaudan le dijo a Gastropod que aún no había trabajado con ninguno de estos sabores cultivados, y tanto Nestlé como General Mills respondieron a la presión de Amigos de la Tierra comprometiéndose a no usar vainillina cultivada. En un comunicado de prensa, Amigos de la Tierra argumentó que el uso de levadura para producir vainillina amenazaría el sustento de los agricultores de frijol de vainilla en Madagascar, así como la existencia continuada de la selva tropical en la que crece la orquídea vainilla. Pero, como señaló Patrick Boyle, la demanda mundial de vainillina supera con creces la cantidad de vainillina que se cultiva cada año, y las industrias de vainilla sintética y real ya han logrado coexistir desde hace más de un siglo.

Dejando a un lado los debates sobre lo natural vs. lo artificial, quizás el aspecto más interesante de estas levaduras de diseño es el potencial que ofrecen para crear experiencias de sabor completamente nuevas. Para Christina Agapakis, la oportunidad de aprender más sobre los genes y vías que utilizan las plantas para expresar el sabor, espera, conducirá a colaboraciones productivas con los criadores de frutas y verduras, y a una mayor delicia en el campo así como en el laboratorio.

Escucha este episodio para entender cómo se inició la industria del sabor y cómo las levaduras de diseño algún día podrían permitirnos acercarnos al sabor de especies extintas y olvidadas hace mucho tiempo, o incluso una paleta de sabores Paleo de plantas y animales predomesticados.

Un elemento SoundCloud ha sido excluido de esta versión del texto. Puedes verlo en línea aquí: pb.libretexts.org/temp/? p=676