Investigadores lograron que plantas de lechuga produzcan de forma estable mioglobina porcina, una proteína que contribuye al color, sabor y aporte de hierro de la carne. El avance utiliza los cloroplastos de la planta como pequeñas “biofábricas” y abre una nueva vía para desarrollar ingredientes destinados a alimentos alternativos, aunque la tecnología todavía requiere aumentar su rendimiento y funcionalidad antes de pensar en aplicaciones comerciales.
ChileBio / 6 de agosto, 2026.- Una lechuga podría parecer uno de los lugares menos probables para encontrar una proteína característica de la carne. Sin embargo, un equipo internacional de investigadores consiguió modificar genéticamente plantas de lechuga para que produzcan mioglobina, una proteína presente naturalmente en los músculos de los vertebrados y estrechamente relacionada con varias de las propiedades sensoriales y nutricionales de la carne.
El estudio, publicado en la revista científica Frontiers in Plant Science, describe por primera vez la producción estable de mioglobina en plantas superiores mediante transformación de sus cloroplastos, tanto en lechuga (Lactuca sativa) como en tabaco (Nicotiana tabacum).
La investigación fue desarrollada por científicos vinculados, entre otras instituciones, al Imperial College London y su Bezos Centre for Sustainable Protein, Kyomei Ltd., la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA) y Nanchang University, en China.
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¿Por qué la mioglobina es importante?
La mioglobina es una pequeña proteína que almacena y transporta oxígeno dentro del músculo. Además de cumplir esa función biológica, tiene una influencia importante sobre las características que asociamos con la carne.
La proteína contiene hemo, una molécula con hierro. Dependiendo del estado químico de ese hierro y de las moléculas que se unan a él, la mioglobina participa en la generación de los distintos tonos rojizos característicos de la carne.
También está relacionada con componentes de su sabor —incluidas notas metálicas y umami— y el hierro hemo constituye una forma de hierro altamente biodisponible para el organismo.
Por estas razones, lograr producir mioglobina mediante sistemas alternativos resulta especialmente interesante para el desarrollo de alimentos de origen vegetal que busquen reproducir algunas características de productos animales.
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Convertir el cloroplasto en una pequeña fábrica de proteínas
Para conseguirlo, los investigadores recurrieron a la transformación genética de los cloroplastos.
Los cloroplastos son las estructuras celulares de las plantas responsables principalmente de la fotosíntesis. Pero también poseen su propio ADN y maquinaria para fabricar proteínas, características que permiten utilizarlos como pequeñas “biofábricas” dentro de las células vegetales.
Mediante una técnica conocida como “biolística”, el equipo introdujo versiones optimizadas del gen que codifica la mioglobina porcina en los cloroplastos de tabaco y lechuga.
De manera simplificada, el procedimiento funciona como una especie de “microcañón”: partículas microscópicas que transportan ADN son impulsadas hacia las células vegetales para que el material genético pueda incorporarse al genoma del cloroplasto.
Posteriormente, las células transformadas fueron regeneradas hasta obtener plantas completas.
Los análisis moleculares confirmaron que el ADN introducido se había integrado correctamente. Más importante aún, las plantas pudieron desarrollarse, florecer y producir semillas viables, y la característica se mantuvo en su descendencia.
Eso demuestra que no se trató simplemente de una producción temporal de proteína, sino de una modificación genética estable y heredable.
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¿Cuánta mioglobina lograron producir?
Los resultados mostraron que la mioglobina llegó a representar aproximadamente 1,5% de las proteínas solubles totales de la lechuga y alrededor de 2,7–2,8% en tabaco.
Al expresar los resultados en relación con la biomasa vegetal, los investigadores estimaron una producción cercana a:
- 48 miligramos de mioglobina por kilogramo de lechuga fresca.
- Aproximadamente 810 miligramos por kilogramo de lechuga seca.
- Cerca de 94 miligramos por kilogramo de tabaco fresco.
- Aproximadamente 800 miligramos por kilogramo de tabaco seco.
Los propios autores advierten que estas cifras deben considerarse estimaciones preliminares, ya que la cuantificación se realizó sobre un número limitado de muestras biológicas.
Además, la cantidad de mioglobina por peso seco sigue siendo alrededor de un orden de magnitud inferior a la que puede encontrarse en determinados músculos animales.
Por ello, el avance debe entenderse principalmente como una prueba de concepto tecnológica, y no como un sistema listo para reemplazar actualmente la producción animal.
Una sorpresa: las plantas toleraron la proteína
Uno de los interrogantes del estudio era qué ocurriría al introducir en los cloroplastos una proteína capaz de capturar hemo, una molécula que también participa en numerosos procesos metabólicos de las plantas.
La primera autora del trabajo, Alexia Groff, investigadora en biotecnología vegetal del Imperial College London, destacó a ScienceAlert que una de las principales sorpresas fue la buena tolerancia de las plantas a la producción de mioglobina.
“Una de las mayores sorpresas fue lo bien que las plantas toleraron la producción de mioglobina”, explicó Groff al medio digital ScienceAlert.
Las plantas transformadas presentaron una morfología normal y fueron capaces de producir flores fértiles y semillas funcionales.
En tabaco, donde los investigadores realizaron los análisis fisiológicos más detallados, tampoco encontraron alteraciones significativas en varios indicadores relacionados con el funcionamiento de la fotosíntesis.
Sin embargo, este resultado debe interpretarse con cautela: los autores reconocen expresamente que el análisis fisiológico detallado se hizo en tabaco. Aunque la lechuga modificada no mostró alteraciones fenotípicas evidentes, todavía será necesario estudiar con mayor profundidad sus posibles cambios metabólicos y fisiológicos.
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El hemo: uno de los principales desafíos pendientes
Producir la proteína no es suficiente. Para funcionar plenamente como mioglobina, esta debe incorporar correctamente su grupo hemo.
Cuando los investigadores purificaron la mioglobina producida en hojas de tabaco comprobaron que la proteína presentaba un plegamiento compatible con su estructura normal.
Sin embargo, solo alrededor del 35% de la mioglobina purificada contenía hemo unido, frente a aproximadamente un 80% en una muestra de mioglobina producida experimentalmente en la bacteria Escherichia coli.
El resultado apunta a uno de los principales cuellos de botella de la tecnología: la disponibilidad y correcta incorporación del hemo.
Groff explicó a ScienceAlert que este resultado proporciona una dirección clara para futuras investigaciones. El equipo plantea que podría ser posible modificar rutas metabólicas relacionadas con el hemo para conseguir que una mayor proporción de la proteína vegetal quede completamente ensamblada y funcional.
¿Lechugas para producir ingredientes destinados a alimentos alternativos?
El objetivo de esta línea de investigación no es simplemente conseguir una lechuga con una proteína animal.
Una posibilidad es utilizar cultivos vegetales como plataformas de producción de proteínas de alto valor, una estrategia conocida ampliamente como molecular farming o agricultura molecular.
En ese escenario, la mioglobina podría extraerse de las hojas y utilizarse posteriormente como ingrediente para alimentos alternativos a la carne.
La utilización de una especie comestible como la lechuga plantea además otra posibilidad a largo plazo: incorporar directamente la biomasa vegetal enriquecida con determinada proteína a una formulación alimentaria, reduciendo algunos procesos de purificación.
Los investigadores consideran que los cloroplastos pueden resultar especialmente atractivos para este propósito debido a su capacidad para acumular proteínas recombinantes en concentraciones relativamente elevadas.
En el estudio, de hecho, la producción de mioglobina mediante el genoma del cloroplasto fue considerablemente superior a la obtenida mediante transformación convencional del genoma nuclear en las plantas de tabaco evaluadas.
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Todavía lejos del supermercado
Aunque la posibilidad resulta llamativa, el trabajo está todavía en una etapa experimental.
Los investigadores deben aumentar la cantidad de proteína producida, mejorar la incorporación de hemo y determinar si la mioglobina obtenida en plantas reproduce efectivamente las propiedades funcionales de la proteína animal.
Entre los estudios pendientes se encuentran análisis sobre su capacidad de unión a distintas moléculas, comportamiento químico y propiedades relacionadas con el color y sabor en matrices alimentarias reales.
Tampoco se evaluó en este estudio un alimento terminado ni se realizaron pruebas sensoriales en consumidores.
A esto se suma otro desafío: los marcos regulatorios aplicables a proteínas animales producidas mediante plantas genéticamente modificadas todavía se encuentran en desarrollo en diferentes jurisdicciones.
Por ello, no corresponde interpretar el estudio como la presentación de una nueva lechuga destinada actualmente al consumo humano, sino como la demostración de una plataforma biotecnológica que podría ayudar a producir en el futuro proteínas específicas para la industria alimentaria.
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Las plantas como nuevas biofábricas
El verdadero alcance del trabajo puede extenderse más allá de la mioglobina.
Si los cloroplastos pueden utilizarse para fabricar proteínas animales complejas de manera estable, las plantas podrían convertirse en plataformas productivas para una variedad creciente de ingredientes alimentarios y proteínas funcionales.
En lugar de pensar únicamente en una planta como alimento, la agricultura molecular propone verla también como una biofábrica alimentada por luz solar, capaz de utilizar fotosíntesis, agua, nutrientes y dióxido de carbono para generar moléculas de interés.
La mioglobina producida en lechuga constituye ahora una nueva demostración de ese concepto.
El desafío será transformar esta prometedora prueba de laboratorio en sistemas suficientemente productivos, funcionales, seguros y escalables como para competir con las tecnologías actuales de producción de proteínas.
- Estudio original: Groff A. et al. (2026). Sustainable production of myoglobin meat protein in plant chloroplasts. Frontiers in Plant Science, 17. https://doi.org/10.3389/fpls.2026.1876707