Sushi, un ternero holstein de cuatro semanas y 57 kilogramos, se encontraba descansando en un corral bajo el zumbido de un ventilador metálico cuando un grupo de profesores y estudiantes de posgrado llegó a tomar muestras de su estómago. (Lea en CONtexto ganadero: ¿Las vacas más pequeñas producen menos metano? Aquí la respuesta)

A pesar de su corta edad, Sushi es el protagonista de un ambicioso experimento de ingeniería genética en la Universidad de California en Davis, en colaboración con el Innovative Genomics Institute, que busca transformar la forma en que los bovinos producen metano.

De acuerdo a un informe realizado por The Washington Post, a lo largo de los años, se han propuesto varias soluciones parciales para reducir las emisiones de metano en la ganadería. Entre las que se encuentran productos cárnicos de origen vegetal como los Impossible Foods y Beyond Meat, y la suplementación de la dieta del ganado con aditivos como algas marinas, orégano y ajo, que pueden reducir las emisiones de metano hasta en un 80%.

Sin embargo, estas soluciones son difíciles de implementar a gran escala, especialmente en ganado de carne que pasta libremente y no se alimenta regularmente con suplemento. Es aquí donde entra en juego la biotecnología.

Un equipo de investigadores de UC-Davis y el Innovative Genomics Institute, dirigido por Ermias Kebreab y Brad Ringeisen, están desarrollando una solución radical, modificar genéticamente el microbioma del rumen para eliminar las emisiones de metano desde la fuente.

El proyecto se encuentra en sus primeras fases. En una de las pruebas recientes, los investigadores introdujeron una sonda de un metro de longitud en el estómago de Sushi para extraer una muestra del contenido del rumen, un líquido de color similar a la avena que contiene microbios y alimento parcialmente digerido. Este material es analizado y preservado en nitrógeno liquido para estudios de ADN.

Los investigadores explican que uno de los enfoques clave ha sido el uso de aceite derivado de algas rojas, conocido por su capacidad para inhibir una enzima que las arqueas utilizan para procesar el hidrogeno, reduciendo significativamente la producción de metano.

Los científicos están mapeando cómo este aceite ha transformado el microbioma de Sushi para luego replicar estos cambios mediante la edición genética.

Desafíos y futuro de la ingeniera del microbioma

Modificar el microbioma del rumen no es una tarea sencilla. Este ecosistema microbiano ha evolucionado durante millones de años y su alteración permanente plantea desafíos significativos.

Según Alexander Hristov, profesor de nutrición láctea de la Universidad Estatal de Pensilvania, la posibilidad de manipular el microbioma del rumen es considerada el ‘santo grial’ de la investigación en ganadería, pero también destaca que la complejidad del sistema dificulta cambios duraderos.

Los científicos del Innovative Genomics Institute están realizando una especie de ‘safari microbiano’, identificando y reensamblando las secuencias de ADN de los microbios presentes en el rumen para comprender mejor cuáles son responsables de la producción de metano y cómo podrían ser modificados.

Finalmente, si los investigadores tienen éxito, podrían erradicar la mayor fuente de metano producida por el ser humano y alterar la trayectoria del calentamiento global. Además de reducir las emisiones de metano, la modificación del microbioma del rumen podría mejorar la eficiencia digestiva del ganado, lo que a su vez podría disminuir la necesidad de tierra y recursos para la producción ganadera. (Lea en CONtexto ganadero: Desarrollan el primer aditivo mundial para reducir el metano en rumiantes)