El KAIST y la startup SilicoBio inauguran la era de los alimentos microbianos a escala industrial
Proponen estrategias de crecimiento para el mercado de las proteínas de nueva generación.
La cuestión ya no es si se pueden producir alimentos de origen microbiano. La cuestión ahora es quién será el primero en convertirlos en una industria. Los investigadores del KAIST han analizado de forma exhaustiva las condiciones necesarias para que la industria de los alimentos de origen microbiano tenga éxito en los ámbitos de la fabricación, los mercados y la normativa, y han propuesto estrategias de crecimiento para la industria de las proteínas de próxima generación.
El KAIST (el rector Choongsik Bae) anunció el 31 de julio que un equipo de investigación dirigido por el profesor distinguido Sang Yup Lee, del Departamento de Ingeniería Química y Biomolecular, junto con investigadores de SilicoBio —una empresa emergente fundada por el profesorado del KAIST—, ha analizado exhaustivamente las condiciones necesarias para que la industria de los alimentos microbianos tenga éxito en lo que respecta a la fabricación, la entrada en el mercado y la preparación normativa, y ha presentado una estrategia de industrialización y una hoja de ruta.
Este estudio es significativo porque no ha desarrollado un nuevo microorganismo ni una nueva tecnología de producción, sino que ha analizado de forma sistemática los retos clave que implica conectar las tecnologías básicas desarrolladas en laboratorio con la industria real. En particular, al presentar una perspectiva integrada que abarca la preparación para la fabricación, las estrategias de entrada en el mercado y las respuestas normativas, el estudio propone una dirección para desarrollar los alimentos microbianos más allá de la industria de las proteínas de nueva generación, hacia una futura plataforma de biofabricación. Se espera que sirva como un hito importante para reforzar la competitividad nacional en materia de biofabricación y fomentar la industria alimentaria sostenible a nivel mundial.
Los investigadores concluyeron que la competencia en la industria de los alimentos microbianos está pasando de la productividad a nivel de laboratorio a la preparación para la fabricación. Identificaron el suministro estable de materias primas y el control de calidad, el control y la garantía de seguridad de los microorganismos no modelo, la reducción de los costes de procesamiento posterior y el cumplimiento normativo para el reciclaje de subproductos como factores clave que determinarán el ritmo de la comercialización. La «preparación para la fabricación» se refiere al nivel en el que una tecnología de laboratorio puede producirse de forma fiable a escala industrial. Los microorganismos no modelo son aquellos con un alto potencial industrial, pero con una infraestructura de investigación acumulada insuficiente. El procesamiento posterior se refiere a los procesos de separación, purificación, concentración y secado de los componentes objetivo tras la fermentación.
Los investigadores hicieron especial hincapié en que la competitividad futura dependerá menos de la excelencia de una única tecnología y más de la capacidad de crear plataformas de fabricación integradas. Una «plataforma de fabricación integrada» se refiere a un sistema de producción que gestiona todo el proceso como un marco único e interconectado, desde el desarrollo de cepas y la fermentación a gran escala hasta la purificación, el control de calidad y la formulación del producto. Incluso en el caso de un mismo producto alimenticio microbiano, la elección de la materia prima puede afectar a los costes de pretratamiento y a la variabilidad de la calidad, mientras que la elección de la cepa y del proceso de fermentación puede influir en gran medida en el coste de producción, el consumo de energía y la calidad del producto. Por lo tanto, los investigadores concluyeron que la competitividad industrial futura dependerá de la rapidez con la que las empresas puedan crear plataformas de fabricación que optimicen estos factores de forma integrada.
En cuanto al mercado, los investigadores también identificaron las condiciones necesarias para que la industria de los alimentos microbianos tenga éxito. Basándose en encuestas a los consumidores y casos del sector, descubrieron que los alimentos microbianos no pueden extenderse simplemente haciendo hincapié en la sostenibilidad medioambiental. Los consumidores dan importancia al sabor, la textura, la familiaridad y la seguridad, mientras que los fabricantes de alimentos valoran la funcionalidad que pueda aplicarse a productos reales. Por su parte, las empresas y los inversores consideran especialmente importantes la previsibilidad de los procedimientos de aprobación reglamentaria y la rapidez de entrada en el mercado. En otras palabras, el mercado de los alimentos microbianos ha entrado en una fase industrial en la que se evalúan conjuntamente no solo la tecnología, sino también la capacidad de desarrollo de productos y la preparación normativa.
Los investigadores también argumentaron que los alimentos microbianos no deben considerarse meramente como una industria de proteínas alternativas. Sugirieron que los alimentos microbianos tienen el potencial de convertirse en una plataforma central para ingredientes alimentarios funcionales basados en la fermentación de precisión, biomateriales de alto valor y la biofabricación circular. La fermentación de precisión es una tecnología que utiliza microorganismos para producir de forma selectiva proteínas específicas o sustancias funcionales. La biofabricación circular se refiere a un sistema de fabricación sostenible que utiliza subproductos y recursos renovables para producir nuevos productos de origen biológico. Esto significa que los alimentos microbianos podrían convertirse no solo en una futura fuente de alimentos, sino también en un nuevo sistema de producción que conecte las industrias mundiales de la alimentación, los materiales y la biofabricación.
La estrategia de industrialización propuesta en este estudio también está estrechamente alineada con la orientación empresarial de SilicoBio, que participó en la investigación conjunta. Basándose en la estrategia de preparación para la fabricación presentada en el estudio, SilicoBio está trabajando para crear una plataforma que conecte las proteínas microbianas y los ingredientes alimentarios funcionales con la fermentación a escala industrial, la ampliación de escala y el desarrollo de productos. La ampliación de escala se refiere al proceso de pasar de la producción a escala de laboratorio a la escala industrial.
El profesor distinguido Sang Yup Lee, del KAIST, afirmó: «A medida que se intensifica la competencia mundial en torno a la biología sintética y la biofabricación, los alimentos de origen microbiano se están convirtiendo en una industria clave que determinará la competitividad nacional en materia de biofabricación más allá de la alimentación del futuro». Añadió: «De cara al futuro, la competitividad vendrá determinada por la rapidez con la que podamos construir un ecosistema de industrialización que conecte las tecnologías clave con la producción real y los mercados».
Un representante de SilicoBio afirmó: «Nuestro objetivo es conectar la estrategia de industrialización propuesta en este estudio con la producción y la comercialización reales», y añadió: «Crearemos una plataforma capaz de producir de forma estable alimentos de próxima generación de origen microbiano y biomateriales funcionales».
Este estudio, con Seok Yeong Jung, estudiante de doctorado del Departamento de Ingeniería Química y Biomolecular, como primer autor y con la participación de investigadores de SilicoBio como coautores, se publicó el 17 de julio en la revista internacional One Earth (factor de impacto 15,3, se sitúa en el 2,07 % superior del JCR).
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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