Investigadores han alcanzado un avance relevante en la síntesis de proteínas lácteas utilizando bacterias modificadas genéticamente, según un estudio publicado en la revista Trends in Biotechnology. A través de la manipulación de Escherichia coli, el equipo de científicos logró que estas bacterias produjeran caseína, una proteína fundamental de la leche utilizada en quesos y yogures, sin involucrar ningún ingrediente derivado de animales.
El trabajo presenta dos métodos de síntesis de caseína con valor nutricional y funcional similar a la caseína bovina: primero, mediante la fosforilación de residuos de serina, un proceso que introduce grupos fosfato en la proteína y es crucial para la capacidad de la caseína de unirse al calcio; y segundo, a través de una variante fosfomimética, reemplazando los residuos de serina normalmente fosforilados por ácido aspártico, lo que imita la carga negativa y los efectos funcionales de la fosforilación.
La investigación incluyó análisis estructurales, pruebas de unión al calcio y simulaciones de digestión gastrointestinal en la αs1-caseína obtenida por los dos métodos. Los resultados demostraron que ambas variantes, tanto la fosforilada como la fosfomimética, retienen elevada capacidad de unión al calcio, así como una estructura y perfil de digestibilidad semejantes a los de la caseína de origen bovino.
Este avance tiene importantes implicaciones para el mercado global de la caseína, el cual fue valorado en 2,700 millones de dólares en 2023. La creciente demanda de productos lácteos alternativos y sostenibles, junto con la preocupación por el bienestar animal y el impacto ambiental de la ganadería, subraya la relevancia de estas tecnologías.
Las estrategias empleadas sugieren que la fosforilación mediada por quinasas permite imitar estrechamente las características de la caseína natural, mientras que la ruta fosfomimética podría simplificar la producción a gran escala de proteínas funcionalmente equivalentes. Sin embargo, los autores advierten que se requiere un análisis cuantitativo más profundo para optimizar el rendimiento de la producción microbiana de caseínas destinadas a aplicaciones alimentarias y lácteas sostenibles.
La obtención de caseína funcional a partir de bacterias modificadas representa un paso significativo en el desarrollo de alternativas vegetales y libres de crueldad animal, con impacto en la innovación alimentaria y el sector biotecnológico.