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Immaginate una lattuga capace di produrre mioglobina, la proteina che dà alla carne il suo colore rosso e quel sapore inconfondibile, oltre a rappresentare una fonte importante di ferro eme. Non è fantascienza ma il risultato di uno studio che, come prova di concetto, ha dimostrato come ortaggi modificati geneticamente possano diventare un’alternativa per diete più rispettose dell’ambiente, con un apporto nutrizionale simile a quello della carne animale.
Il punto di partenza è un problema noto. La produzione di carne di origine animale è tra le sfide ambientali più pesanti del momento. Richiede enormi estensioni di terra, consuma quantità elevate di acqua e genera emissioni notevoli di gas serra, tra cui metano e ossido nitroso. Non stupisce quindi che ridurre il consumo di carne venga indicato come una delle misure più efficaci che ciascuno può adottare per contribuire a frenare la crisi climatica.
Questa consapevolezza ha spinto in alto il mercato delle alternative alla carne, che oggi vale fino a 8.100 milioni di euro l’anno, con una crescita stimata tra 8,1 e 12,3% annuo nel prossimo decennio. La strada finora più battuta prevede di modificare batteri o lieviti perché sintetizzino proteine animali dentro bioreattori. Il problema è che portare questo metodo su scala commerciale costa parecchio, tra infrastrutture specializzate, consumi energetici alti e processi industriali complessi.
La strategia dei ricercatori dell’Imperial College London
Qui entra in gioco il lavoro di un gruppo di scienziati dell’Imperial College London, che ha proposto una via diversa. Modificare geneticamente alcune piante, come la lattuga, potrebbe essere un modo più sostenibile per produrre proteine animali. Gli esperimenti sono stati condotti su piante di tabacco e di lattuga.
In una prima fase i ricercatori hanno isolato e clonato in laboratorio i geni responsabili della produzione di mioglobina in maiali e bovini. Questo materiale genetico è stato poi inserito nei cloroplasti delle piante con una tecnica chiamata bombardamento biobalistico, che consiste nel proiettare minuscole particelle rivestite di DNA verso le cellule vegetali. Come termine di paragone lo stesso gene è stato incorporato anche nel genoma nucleare delle piante e nel cloroplasto dell’alga unicellulare Chlamydomonas reinhardtii.
Dopo aver confermato la corretta integrazione del gene, le piante sono state coltivate fino alla maturità, arrivando a fiorire e produrre semi. La generazione successiva ha ereditato il gene introdotto, segno che tabacco e lattuga non hanno subito alterazioni significative nel loro sviluppo, fotosintesi compresa. La modifica genetica si è rivelata stabile e trasmissibile alla discendenza.
Queste lattughe potrebbero sostituire la carne
Il passo seguente è stato misurare quanta mioglobina le piante fossero in grado di produrre. Usando una tecnica analitica di alta precisione, la cromatografia liquida accoppiata alla spettrometria di massa, i risultati pubblicati sulla rivista Frontiers in Plant Science hanno mostrato che tabacco e lattuga modificati arrivavano a circa 0,81 milligrammi di mioglobina per grammo di peso secco. Almeno tre volte più di quanto ottenuto inserendo il gene nel genoma nucleare.
Alexia Groff, ricercatrice dell’Imperial College London e coautrice dello studio, spiega che i cloroplasti, per la loro origine batterica e per il gran numero di copie presenti in ogni cellula, tendono a essere molto più efficienti del nucleo nel produrre grandi quantità di proteina.
Restano comunque valori lontani da quelli della carne animale, dove la mioglobina si aggira tra 8,1 e 11,2 milligrammi per grammo di peso secco. Ma i ricercatori ritengono che una coltivazione su larga scala potrebbe ridurre parecchio questa distanza. La coltivazione delle piante è molto più efficiente nell’uso delle risorse rispetto all’allevamento, e la mioglobina di origine vegetale potrebbe raggiungere rese proteiche per ettaro capaci di competere con quelle zootecniche, o persino superarle, con consumi d’acqua ed emissioni ben più bassi.
Gli autori riconoscono che servono ancora studi per ottimizzare la produzione, aumentare l’apporto nutrizionale delle lattughe modificate e valutare gli aspetti normativi e commerciali. La mioglobina, aggiungono, potrebbe anche essere estratta dalle foglie e purificata con processi industriali per essere aggiunta a prodotti a base vegetale, migliorandone colore, sapore e aroma. Un modo più sostenibile, conclude Groff, di produrre un ingrediente importante per i prodotti a base vegetale che imitano la carne, proprio ora che la domanda di piattaforme alimentari sostenibili è più alta che mai.
