Un equipo de investigadores de la Universidad del Sur de Illinois (SIU) Carbondale ha desarrollado una tecnología que permite transformar residuos de plástico PET y restos agrícolas en ingredientes alimentarios mediante levaduras programadas y ha elaborado con ellos unas galletas ricas en proteínas denominadas µBites. El trabajo, impulsado en el marco de un proyecto liderado por la NASA para desarrollar alimentos en entornos de exploración espacial con recursos limitados, se presenta durante la reunión ACS Fall 2026, que se celebra del 23 al 27 de agosto en McCormick Place.

 

Plástico convertido en alimento

 

La investigación parte de un problema doble: el aumento de la contaminación por plásticos y la preocupación creciente por la seguridad alimentaria. Los científicos han buscado una forma de aprovechar materiales que normalmente se consideran residuos para convertirlos en productos de mayor valor y, en este caso, en sustancias potencialmente aptas para el consumo humano.

El profesor adjunto Lahiru Jayakody, responsable del proyecto junto a otras/os investigadoras/es, explica que el equipo comenzó trabajando en tecnologías de suprarreciclaje de plástico y terminó planteándose la posibilidad de producir alimentos. El razonamiento se basa en que tanto los plásticos como los alimentos contienen carbono, por lo que ese elemento podría aprovecharse como materia prima para nuevas moléculas.

Uno de los materiales elegidos ha sido el tereftalato de polietileno (PET), uno de los plásticos más frecuentes y utilizado habitualmente en la fabricación de botellas de agua y refrescos. Este material contiene moléculas ricas en carbono que, según los investigadores, pueden reconstruirse hasta obtener compuestos similares a las proteínas.

Los microbios disponen de capacidades que pueden utilizarse para afrontar problemas generados por la actividad humana

Aunque esa transformación puede efectuarse mediante reacciones químicas y disolventes en un laboratorio, el equipo ha optado por una vía basada en microorganismos. Jayakody sostiene que los microbios disponen de capacidades que pueden utilizarse para afrontar problemas generados por la actividad humana.

La insulina, que en la actualidad puede fabricarse mediante levaduras programadas en lugar de extraerse de páncreas animales

El empleo de microorganismos como pequeñas fábricas biológicas no es nuevo. Los científicos/as llevan años utilizando levaduras y otros microbios para producir distintas moléculas. Un ejemplo mencionado por las/os investigadoras/es es la insulina, que en la actualidad puede fabricarse mediante levaduras programadas en lugar de extraerse de páncreas animales.

 

Levaduras programadas y residuos

 

Han programado diferentes variedades de levadura –entre ellas, la levadura de panadero– para que puedan convertir las moléculas procedentes de desechos plásticos y agrícolas en proteínas, vitaminas y compuestos responsables del sabor

Jayakody y la estudiante de posgrado Sandhya Jayasekara han programado diferentes variedades de levadura –entre ellas, la levadura de panadero– para que puedan convertir las moléculas procedentes de desechos plásticos y agrícolas en proteínas, vitaminas y compuestos responsables del sabor.

Para lograrlo, los científicos emplearon plástico PET, tallos y hojas de maíz desechados y otra biomasa, que sometieron previamente a un proceso patentado denominado disolución hidrotérmica oxidativa.

Este procedimiento, desarrollado por el profesor de Geología de la SIU Ken Anderson, utiliza agua y oxígeno a alta temperatura y presión para descomponer materiales resistentes y transformarlos en fragmentos más accesibles para los microorganismos.

Una vez obtenidos esos fragmentos, las levaduras programadas se alimentan de ellos y los convierten en diferentes ingredientes, entre los que figuran proteínas, grasas y ácidos. De esta forma, los residuos dejan de ser únicamente materiales de desecho para convertirse en materias primas de un proceso biológico.

En una fase posterior, los/as investigadores/as añaden fibra, almidón y edulcorante a la mezcla obtenida. El preparado se introduce después en una impresora 3D, que permite darle forma hasta producir unas galletas con un contenido elevado en proteínas.

El equipo ha denominado a este producto µBites, pronunciado “microbites”. Las galletas constituyen una demostración de cómo los microorganismos pueden participar en la transformación de residuos en alimentos, aunque el trabajo todavía se encuentra en fase experimental.

Los datos obtenidos hasta ahora indican que las µBites son seguras para su consumo, según los/as investigadores/as. Sin embargo, el equipo continúa a la espera de la aprobación institucional necesaria para realizar pruebas de sabor con los/as participantes.

La mayoría de las personas consultadas ha señalado que estaría dispuesta a consumirlas en situaciones en las que los recursos fueran limitados

Por el momento, las galletas han recibido valoraciones altas por su aroma, y la mayoría de las personas consultadas ha señalado que estaría dispuesta a consumirlas en situaciones en las que los recursos fueran limitados.

 

Sabor, vitaminas y futuro

 

El equipo científico también trabajan para que el producto resulte más atractivo en contextos distintos a una emergencia o a una misión espacial. Con ese objetivo, Jayasekara ha desarrollado levaduras capaces de generar otros aditivos alimentarios a partir de los mismos tipos de residuos.

Otra cepa diferente puede transformar el etilenglicol procedente del PET en betacaroteno, una sustancia que el organismo humano puede convertir en vitamina A

Una de las modificaciones permite que la levadura de panadero produzca saborizante de vainilla a partir de biomasa vegetal. Otra cepa diferente puede transformar el etilenglicol procedente del PET en betacaroteno, una sustancia que el organismo humano puede convertir en vitamina A.

Según Jayasekara, la utilización de estos microorganismos permite convertir los residuos en un producto que resulte más atractivo y accesible para el consumidor, al incorporar sustancias relacionadas con el sabor y determinados nutrientes.

La intención del equipo es ampliar todavía más el proceso. En el futuro, investigadores e investigadoras esperan que los microbios puedan fabricar también los principales ingredientes añadidos actualmente a las µBites, entre ellos el almidón, la fibra y el edulcorante.

Jayakody confía además en que las µBites puedan estar disponibles para el consumo público dentro de unos años. Los investigadores plantean posibles aplicaciones tanto en la Tierra como en lugares donde el acceso convencional a los alimentos resulte especialmente complicado.

Entre los entornos mencionados por el equipo figuran los submarinos y las futuras colonias en la Luna o Marte, además de las misiones de exploración espacial que motivaron inicialmente el desarrollo de esta tecnología.

El proyecto se enmarca precisamente en los esfuerzos por crear sistemas alimentarios adaptados a condiciones en las que los recursos sean escasos y resulte necesario aprovechar al máximo los materiales disponibles.

Jayakody recuerda que se espera que la demanda mundial de alimentos aumente entre un 35% y un 56% para 2050 y que alrededor del 30% de la población mundial podría encontrarse en riesgo de sufrir hambre en el futuro. A su juicio, los microorganismos pueden formar parte de las herramientas utilizadas para afrontar ese escenario.

La investigación ha recibido financiación del NASA Deep Space Food Challenge y de una beca del National Science Foundation Faculty Early Career Development Program (CAREER). Los resultados se presentan en el simposio dedicado a investigación de pregrado y posgrado en bioquímica y biología química de la reunión de otoño de la American Chemical Society (ACS). Estudio publicado en Frontiers in Microbiology (1).

Referencias

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