09 de septiembre de 2016
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Estudio

Se escribe la historia evolutiva de la levadura de la cerveza

Investigadores describen un árbol de la familia de las levaduras industriales con un énfasis en las de cerveza

10.09.2016 | 03:16
Describen la historia de la levadura de cerveza.

Cepas de levaduras industriales se utilizan hoy en día para hacer la cerveza, el vino, el pan o los biocombustibles, pero su historia evolutiva no está bien estudiada.

En una publicación en la revista Cell, investigadores describen un árbol de la familia de estos microbios con un énfasis en la levadura de cerveza. Las relaciones genéticas resultantes revelan pistas sobre cuándo fue domesticada la primera levadura, quiénes fueron los primeros cerveceros, y cómo los humanos han determinado el desarrollo de este organismo.

"El sabor de la cerveza que bebemos en gran parte depende de la levadura", explica Kevin Verstrepen, especialista en genética de la levadura en la Universidad de Lovaina en Bélgica. "Estamos bebiendo las mejores cervezas ahora porque los fabricantes de cerveza antiguos fueron lo suficientemente inteligentes como para iniciar la reproducción de la levadura antes de saber lo que estaban haciendo. Fue realmente un arte."

Con un equipo de bioinformáticos dirigidos por Steven Maere, un biólogo computacional, y científicos de la cerveza de White Labs en California, Verstrepen y sus colegas secuenciaron los genomas de 157 diferentes cepas de levadura que se usan para hacer cerveza, vino, licores, sake, pan y bioetanol, así como algunas que se utilizan en laboratorios de investigación, para explorar la historia evolutiva de la especie. Los investigadores probaron experimentalmente rasgos como la tolerancia al estrés para investigar la interacción entre el genoma y el comportamiento de la levadura.

Según el análisis, la levadura industrial utilizada hoy en día procede de sólo unas pocas cepas ancestrales de levadura. Cinco grandes grupos separados genéticamente, con cepas agrupadas principalmente según su uso industrial. Límites geográficas dividen más cada categoría: en una agrupación de levadura de cerveza, por ejemplo, las cepas procedentes de Bélgica y Alemania estaban estrechamente relacionadas, pero relacionadas con las del Reino Unido y los Estados Unidos.

Los cerveceros usan la misma levadura para hacer diferentes tipos de cerveza, por lo que las bebidas como la cerveza inglesa de malta o la negra generalmente no tienen cepas independientes asociadas con ellas. Sin embargo, unas pocas cepas estaban asociadas con cervezas que tienen características muy específicas, tales como el sabor ahumado de la cerveza Hefeweizen alemana.

Usando los datos genómicos, los investigadores encontraron que el ancestro común de la cerveza industrial y las levaduras silvestres se remonta a 1500, antes del descubrimiento formal de los microbios. "Si los primeros fabricantes de cerveza realizaban una muy buena fermentación, eran lo suficientemente inteligentes como para cosechar el sedimento de levadura y usarlo para inocular el siguiente lote, incluso si no sabían lo que estaba flotando en él", explica Verstrepen. "Reutilizar microbios para hacer cerveza completamente separada de la naturaleza. Las levaduras fueron evolucionando en la fábrica de cerveza."

El equipo de investigación descubrió una serie de patrones genéticos relacionados con el proceso de domesticación. Las levaduras salvajes puede reproducirse sexualmente durante momentos de estrés o falta de alimentación, pero las levaduras de hoy han perdido esta capacidad, y sólo tienen genes funcionales para la reproducción asexual, debido probablemente a sus condiciones de vida. "Básicamente se volvieron estériles", dice Verstrepen.

"Cuatro siglos de domesticación han dejado marcas en los genomas de levadura de cerveza asociados con rasgos que son útiles en un entorno de elaboración de la cerveza", dice Maere. "En varios linajes de levadura de cerveza, genes específicos se han amplificado, específicado, eliminado o modificado para optimizar el crecimiento en los fermentadores y el sabor de la cerveza."

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