Gemelo Digital y biotecnología, protagonistas de la revolución proteica para enfrentar los retos alimenticios hacia 2050
Alejandro Preinfalk*
A nivel global existen macrotendencias que están preocupando a la humanidad y que nos hace estar en una o varias encrucijadas críticas. La Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO) estima que la población mundial para 2050 estará entre 9,700 millones y 10,000 millones de personas en todo el mundo. Este crecimiento exponencial, combinado con los efectos cada vez más severos del cambio climático que afectan la disponibilidad de los recursos naturales en el planeta, plantea desafíos monumentales para la seguridad alimentaria global. Es decir, más bocas, menos recursos.
Tradicionalmente, las prácticas agrícolas y la producción de carne, tal como las conocemos hoy, no serán suficientes para satisfacer la demanda de alimentos de manera sostenible. La industria cárnica requiere enormes cantidades de agua, tierra y energía. Además, contribuye significativamente a las emisiones de gases de efecto invernadero. Por otro lado, los cultivos agrícolas enfrentan amenazas como la desertificación, la pérdida de biodiversidad, plagas resistentes y fenómenos climáticos extremos. Si no se transforma el sistema alimentario, millones de personas podrían enfrentar inseguridad alimentaria crónica.
En este contexto, la biotecnología emerge como una aliada clave, y dentro de ella, una herramienta disruptiva está ganando protagonismo: los gemelos digitales.
Científicos y emprendedores alrededor del mundo están explorando nuevas fuentes de proteínas que sean sostenibles, escalables y nutritivas. Entre ellas destacan: Proteínas vegetales (soya, chícharo, lentejas); microalgas (espirulina, chlorella); hongos y micoproteínas; insectos comestibles; proteínas cultivadas en laboratorio.
Gemelo digital en acción
La startup búlgara Nasekomo plantea que el futuro de la alimentación animal sostenible podría ser del tamaño de un insecto como la Mosca Soldado Negra, la cual transforma, de manera natural, subproductos de la industria agrícola y de bebidas en valiosos nutrientes y proteínas sostenibles.
Nasekomo emplea Siemens Xcelerator para orquestar todo el proceso, desde los controles ambientales hasta los ciclos de alimentación, funciona con la máxima eficiencia. Sensores con IA monitorean continuamente millones de larvas en tiempo real con precisión para garantizar condiciones óptimas de crecimiento y eficiencia.
Los involucrados en este proyecto aseguran que esta bioconversión no solo reduce el desperdicio, sino que también crea una fuente de alimento rica en aminoácidos esenciales, libre de antibióticos y con una huella ambiental mínima.
Los expertos detallan que la colaboración de diversos equipos en la industria de procesos, convergencia TI/TO, procesamiento de datos, ciberseguridad, software industrial, simulación y alimentos y bebidas, crea una estrategia de digitalización viable relacionada con los procesos a cargo de la Mosca Soldado Negra. En este caso, el software de gestión energética SIMATIC de Siemens garantiza un uso eficiente de la energía, incluso redirigiendo el exceso de calor a la producción.
En este contexto, al integrar inteligencia artificial con gemelos digitales, se pueden identificar cepas microbianas con mayor eficiencia, predecir mutaciones beneficiosas y diseñar rutas metabólicas más efectivas para la producción de proteínas.
A pesar de su potencial, aún existen barreras como la regulación en donde las autoridades deben establecer marcos claros para la aprobación de alimentos producidos con biotecnología. Así también, evangelizar al consumidor para generar confianza y aceptación en torno a estos nuevos alimentos.
México también se suma con innovación
Con el mismo objetivo de revolucionar la creación de alimento, investigadores de la UANL y la UDG están desarrollando métodos para producir proteínas a partir de levaduras, bacterias, cianobacterias y microalgas, con alto valor biológico y bajo impacto ambiental.1
Por otro lado, Universidades como la Anáhuac están trabajando en la modificación de proteínas vegetales (como el amaranto y el árbol de Ramón) mediante consorcios de bacterias y levaduras para mejorar su valor nutricional y funcional.2
En definitiva, la biotecnología, potenciada por los gemelos digitales, está redefiniendo lo que entendemos por alimento. Para 2050, alimentar al mundo será uno de los mayores desafíos de nuestra especie, pero con herramientas como los gemelos digitales, tenemos la oportunidad de construir un sistema alimentario más justo, sostenible y resiliente.
La ciencia está lista. Ahora, es momento de que la sociedad, la industria y los gobiernos se sumen a esta revolución.
*Presidente y CEO de Siemens México, Centroamérica y Caribe
Fotografía: Cortesía de Siemens México, Centroamérica y Caribe
1https://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S2395-87822023000300215
2https://merida.anahuac.mx/noticias/biotecnologia-fuentes-alternativas-de-proteina
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