La quimosina extraída del cártamo, una nueva revolución
Es un insumo clave para la fabricación de quesos y ya se produce en el país a partir del cártamo transgénico.
Escribo estas líneas con el orgullo de pertenecer al pequeño grupo de productores y profesionales que acudimos, hace doce años, a la convocatoria de Víctor Trucco para invertir en una empresa nacional de biotecnología. En aquella época no sabíamos que existía el término “startup”, pero era lo que estábamos incubando.
Hablábamos de los eventos que necesitaba el país: tolerancia a mal de Rio Cuarto, que diezmaba al maíz y amenazaba extenderse por todo el país. Resistencia a enfermedades en soja. A través de convenios con INTA, Conicet, universidades, la cuestión era dotar de recursos para resolver problemas que, desde afuera, nadie iba a investigar.
Pero un concepto mágico nos entusiasmaba particularmente: el “molecular farming”, la capacidad de desarrollar insumos y productos industriales a partir de plantas transformadas por medio de la biotecnología.
El primer producto de esta saga es la quimosina, el complejo enzimático responsable de la coagulación de la leche bovina, obtenida de una planta de cártamo modificada genéticamente. Desde setiembre pasado, la quimosina cuenta con una planta industrial operativa. A través de un acuerdo entre Bioceres SA y la empresa cordobesa Porta Hnos SA (conocida por su experiencia en fermentación para la producción de bebidas y alcohol) se construyó una biofactoría de cártamo (safflower) para la producción y comercialización global de Quimosina “SPC” (Safflower Produced Chimosin).
La tecnología SPC se destaca por el bajo costo de producción y la generación de un producto final de precio competitivo y alta calidad. Ofrece otras ventajas importantes como el menor riesgo de exposición a patógenos animales/humanos (alta inocuidad), ahorro significativo de energía y uso de materia prima renovable en la etapa de producción (amigable con el medioambiente).
Así, la tecnología significa una mejora en el balance neto de energía para el proceso industrial.
El nivel de expresión de enzima en los granos de cártamo es de 1kg de quimosina por 1 TN de cártamo, donde la quimosina representa el 90% de los ingresos. El restante 10% está dado por los suproductos de la molienda de quimosina: Fibra, Cuerpos Grasos y Proteínas (999 KG de subproductos por 1 TN de cártamo).
La planta industrial tiene una capacidad anual de molienda de 6.000 Tn de cártamo por año, que representan alrededor de 2.000.000 de litros de quimosina (20% mercado global, estimado en 200 millones de dólares).
Investigación y desarrollo
El Instituto de Agrobiotecnología Rosario S.A. (INDEAR) es la empresa de investigación y desarrollo de Bioceres. Allí se hizo la transformación del cártamo y una planta piloto. Nacido de una alianza entre Bioceres y el CONICET, INDEAR cuenta con avanzadas plataformas de investigación en agro-biotecnología y la primera secuenciadora de ADN de alto rendimiento disponible en Argentina.
Originalmente, la quimosina era extraída de los estómagos de terneros en lactancia. Debido al aumento en la demanda, problemas sanitarios y el alto costo de producción, desde hace casi 20 años se produce en forma recombinante en bacterias y hongos utilizando fermentadores. Hoy en día más del 80% de la quimosina utilizada en la producción de queso es de origen recombinante.
La producción mundial de queso ronda las 20 millones de toneladas. Los países de mayor producción son Estados Unidos, Alemania y Francia, con más del 50% de la producción total. Argentina es el séptimo productor de quesos del mundo con una producción cercana a 650.000 toneladas.
Considerando un promedio de 1,5 gramos de quimosina pura para 100 Kg de queso, la demanda mundial de esta enzima sería de 9.500.000 Litros. En la Argentina el mercado de quimosina se aproximaría a los 260.000 Litros. Incluyendo a los países integrantes del MERCOSUR y Chile, la producción de queso se extiende a cerca de los 2 millones de toneladas, generando un mercado regional de aproximadamente 1.100.000 L de quimosina.
Dependiendo del precio de venta de la quimosina, el mercado Argentino de esta enzima sería de entre 5 y 10 millones de us$/año. Alrededor del 80% de la quimosina que se utiliza en Argentina es importada. La fracción del mercado restante ha sido históricamente abastecida por productos nacionales extraídos del cuarto estómago de terneros (cuajo).
El cártamo es un cultivo ideal para soluciones de Molecular Farming debido a su baja participación en la cadena alimenticia y sus excelentes características de bioseguridad. La semilla es el tejido vegetal más atractivo para la producción de proteínas recombinantes, principalmente porque permite el almacenamiento de altas cantidades de proteínas en forma estable durante muchos años, a un muy bajo costo.
Luego de este proceso, el producto final obtenido es indistinguible de los que actualmente se comercializan, en todos los aspectos analizados: actividad catalítica, actividad proteolítica, otras actividades enzimáticas (amilasa, lipasa, celulasa), perfil de inactivación por calor y degradación por fluídos gástricos.
Los investigadores de INDEAR aseguran que no se identificaron diferencias en el proceso de producción de quesos analizando: coagulación de la leche (rendimiento), sabor y textura del producto final. Esta homología de función y seguridad ha sido comprobada en el centro de estudios lácteos de Madison, Wisconsin, y en ensayos realizados en Argentina.