Alimentos derivados de células: perspectivas e innovación en el sector alimentario

Los alimentos derivados de células están revolucionando el sector alimentario al ofrecer un sustituto moral y ambientalmente racional de la producción tradicional de alimentos de origen animal.

En la producción de alimentos derivados de células, se cultivan células animales separadas para producir productos como lácteos, huevos, aves de corral, carne y pescado.

Según la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO), varias empresas mundiales se dedican actualmente al desarrollo de una amplia gama de alimentos celulares mediante diversas técnicas de fabricación.

Pero, ¿qué es exactamente el cultivo celular? Es el conjunto de métodos que permiten la mejor conservación posible de las células in vitro manteniendo sus características genéticas, fisiológicas y bioquímicas.

Es posible mantener clones bien definidos de un único tipo de células de origen animal o vegetal a partir de cultivo celular en las circunstancias adecuadas, incluidos los medios de cultivo, la presencia de antibióticos, la asepsia ambiental, las herramientas adecuadas, etc.

La especificidad con respecto a la célula que se va a cultivar, el carácter nutritivo, los valores de pH apropiados, la capacidad tampón, la isotonicidad y, por supuesto, la esterilidad son necesarios para un medio de cultivo adecuado.

Avances tecnológicos en los métodos de cultivo celular para una producción alimentaria eficaz

Los desarrolladores de alimentos son capaces de emplear células animales de ganado, aves de corral y marinas en la fabricación de alimentos gracias a los avances en la tecnología de cultivo celular, y estos productos deberían estar disponibles para el mercado estadounidense en breve.

En este sentido, la Administración de Alimentos y Medicamentos de EE.UU. (FDA) trata de fomentar la innovación en tecnología alimentaria al tiempo que prioriza sistemáticamente la seguridad de los alimentos que se ponen a disposición de los consumidores estadounidenses.

La organización posee una vasta experiencia en la evaluación de la seguridad alimentaria a través de diversos métodos de producción de alimentos, que abarcan el uso de la biotecnología y los sistemas biológicos. A medida que cambian las normas del sector para adaptarse a los gustos y necesidades cambiantes de los clientes, la agencia examina constantemente nuevos compuestos.

Los alimentos producidos con células animales en cultivo deben cumplir las mismas normas estrictas, incluidas las relativas a la seguridad, que todos los demás alimentos regulados por la agencia.

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Métodos de cultivo celular

Los avances tecnológicos en el cultivo celular ofrecen nuevas perspectivas para la producción de alimentos, principalmente en el ámbito de la carne y otros productos animales. Entre los avances notables en este ámbito caben citar:

El cultivo de células musculares

La capacidad de cultivar células musculares de animales como cerdos, pollos y vacas en un laboratorio ha hecho factible fabricar carne sin tener que criar y matar animales.

Biomanufactura en 3D

Con el uso de esta tecnología se pueden utilizar células vivas para crear arquitecturas tisulares tridimensionales. Se están investigando aplicaciones de la bioimpresión 3D en el sector alimentario para producir piezas de carne con estructuras y texturas parecidas a las de la carne tradicional.

Medios de cultivo mejorados

Creación de medios de cultivo más asequibles y eficaces que favorezcan un desarrollo celular ideal y una mayor producción de biomasa.

Cultivo en biorreactores

Estas tecnologías permiten producir células de forma más escalable y eficiente, lo que puede reducir los costos y aumentar la capacidad de producción.

Desarrollo de alternativas vegetales

No sólo se pueden utilizar células animales para fabricar carne, sino que también se están investigando métodos de cultivo celular para crear sustitutos vegetales de los lácteos, los huevos y otros productos de origen animal.

Aunque estos avances son muy prometedores para la producción eficaz de alimentos mediante métodos de cultivo celular, aún quedan obstáculos por superar:

• 
  Menores costos.
• Escalabilidad industrial.
• Aceptabilidad del cliente.

No obstante, el aumento de la financiación y la atención en este campo indican que puede ser crucial para la producción de alimentos en el futuro.

Tipos de vidrio usados en el material de laboratorio

En la producción de instrumentos de laboratorio se utilizan varios tipos de materiales que tienen las propiedades necesarias para permitir, de manera segura, el trabajo dentro de los laboratorios de diversas industrias. Uno de los materiales más comunes es el vidrio, y todos los instrumentos que están construidos principalmente de vidrio se denominan cristalería o vidrio de laboratorio.

Una de las condiciones más cruciales que debe cumplir el vidrio para ser utilizado es que debe ser refractario, o resistente al calor. Para su uso en laboratorio, existen dos variedades de vidrio: el vidrio sodocálcico, también conocido como vidrio común, y el vidrio borosilicato, también conocido como vidrio pyrex.

El vidrio sodocálcico, por su parte, se compone de un 71-75 por ciento de arena, un 12-16 por ciento de bicarbonato sódico y un 10-15 por ciento de cal. El vidrio tiene propiedades diferentes según su composición, pero el vidrio sodocálcico suele ser sensible a los cambios de temperatura, lo que limita su uso. Esta composición se encuentra en la mayoría de los vidrios producidos industrialmente, que se utilizan para crear frascos, botellas, vidrios planos, soplados, prensados y objetos ligeros sin grandes exigencias de resistencia química o térmica.

El vidrio más sencillo de producir es el sodocálcico y, por lo general, se le añaden otros elementos para modificar algunas de sus características. Por ejemplo, se puede mejorar su resistencia química para convertirlo en un material más duradero, o se puede bajar su punto de ablandamiento para aumentar su índice de refracción.

En cambio, el vidrio de borosilicato es más resistente al calor y a la temperatura que el vidrio normal y tiene una mayor resistencia química. Por sus cualidades, el vidrio de borosilicato se utiliza con frecuencia en instalaciones de fabricación de las industrias química y farmacéutica, en la fabricación de material de laboratorio e incluso en la construcción de lámparas y moldes de hornos.

Aunque debe cumplir los requisitos actuales, el vidrio de borosilicato se emplea sobre todo en la fabricación de matraces aforados, buretas y probetas graduadas en los laboratorios. El comportamiento de sus componentes es lo que confiere a esta forma de vidrio sus características de tolerancia a las altas temperaturas y a los cambios bruscos. Por un lado, el trióxido de bismuto debilita la estructura de la red de sílice y reduce el punto de reblandecimiento del vidrio, lo que le confiere cualidades como una dilatación térmica mínima, una buena resistencia química, una elevada rigidez dieléctrica y una alta temperatura de reblandecimiento.

Las aplicaciones más típicas de estos dos tipos de vidrio son la fabricación de cristalería de laboratorio, termómetros para medir altas temperaturas, tuberías industriales, hornos, espejos de telescopio, bombillas de lámparas de alta temperatura, utensilios de cocina y tubos electrónicos de alto voltaje.

El vidrio de aluminosilicato sin boro tiene mayor resistencia química y menor dilatación que el vidrio de borosilicato y se utiliza especialmente en aplicaciones que requieren resistencia a altas temperaturas o álcalis. A pesar de tener una mayor dilatación térmica que el vidrio de borosilicato, el vidrio de aluminosilicato se emplea en la producción de tubos de ondas viajeras y tubos militares de alto rendimiento, además de otras aplicaciones relacionadas.

Una composición variada confiere al vidrio óptico, que se utiliza con frecuencia para fabricar espejos, lentes y prismas, un mayor índice de refracción de la luz. Por último, hay vidrios especializados que tienen la más amplia gama de composiciones para darles las cualidades que necesitan para determinados usos. Esta categoría abarca, entre otros, los vidrios fotosensibles, los vidrios fotocrómicos, los vidrios ópticos de alta refracción y baja dispersión, los vidrios absorbentes de rayos gamma o rayos X, los vidrios absorbentes de neutrones, los vidrios transparentes a los infrarrojos y los vidrios semiconductores.

Al seleccionar el material de laboratorio, es aconsejable que tenga en cuenta el uso previsto y consultar las especificaciones técnicas del producto para asegurarse de que funcionará bien y de que se minimizarán los posibles peligros.

Materiales de plástico para laboratorio

Durante mucho tiempo, lo que más abundaba en los laboratorios de química era la cristalería y la metalistería. Sin embargo, el material de laboratorio de plástico ha progresado, convirtiéndose en un componente importante del inventario y, en ocasiones, ocupando el lugar de otros tipos de artículos.

¿Qué formas de plástico se utilizan en la fabricación de instrumentos de laboratorio y de qué tipos están construidos? En este artículo profundizaremos en el material de plástico y en algunas de sus principales características.

Propiedades

El plástico es una sustancia que destaca por tener una gran resistencia a la rotura. Además, es mucho más ligero y puede ocupar menos espacio que el vidrio y el metal. Para evitar la contaminación de los materiales, algunos equipos de laboratorio se componen de plástico desechable.

Los elastómeros y los termoplásticos suelen ser los dos tipos de materiales plásticos utilizados en los laboratorios. Los tapones, tubos y tetinas fabricados con silicona o caucho natural contienen el elastómero, mientras que los equipos de laboratorio utilizan con más frecuencia el termoplástico.

El polietileno, la poliamida, el polipropileno y el polimetilpenteno son otros plásticos que se utilizan para fabricar algunos instrumentos. Todos ellos son termorresistentes y resistentes a una amplia gama de productos químicos, incluidos los ácidos.

Instrumentos

• Embudo.

• Vaso precipitado.

• Gradilla.

• Cubetas.

• Pipetas.

• Pinzas de soporte universal.

• Piseta o vaso lavador.

• Aspirador de cremallera.

Tips para usarlos

Varios de los instrumentos están hecho de vidrio o metal, puesto que al mezclar plástico con algunos componentes químicos puede causar complicaciones y cambiar las características de dichos componentes.

Por esta razón, debe conocer las resistencias de cada material plástico: 

• El polietileno, pueden ser muy resistentes a las sustancias químicas (a excepción de los disolventes orgánicos). 

• La gran transparencia y ligereza del polimetilpenteno lo hacen adecuado para su uso en la obtención de imágenes celulares espectroscópicas. Como sus componentes plastificados son resistentes al calor y a los productos químicos, también puede esterilizarse con vapor.

• Por el contrario, el polipropileno es uno de los materiales más resistentes a los cambios de calor y al tratamiento de todo tipo de ácidos.

• La poliamida ofrece resistencia mecánica al desgaste y la abrasión.

Es fundamental lavar y secar el material de laboratorio no desechable después de cada uso. Para una manipulación adecuada, tenga en cuenta también el tipo de plástico con el que están fabricados.

Por último, para aprovechar al máximo el rendimiento de todo los instrumentos de laboratorio, recuerde siempre seguir los procedimientos e informarse sobre cómo utilizarlo correctamente.