¿Por qué las levaduras son compuestos importantes para la industria?

By Redacción AINIA 9 años ago
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Las levaduras son microorganismos eucariotas unicelulares capaces de colonizar variados ambientes ricos en compuestos de carbono. En la actualidad hay descritas, aproximadamente, 900 especies de levaduras (CBS: www.cbs.knaw.nl), aunque solo unas pocas han sido estudiadas en profundidad.

Desde el punto de vista ecológico se puede decir que las levaduras son ubicuas, ya que las podemos encontrar en ambientes acuáticos y terrestres, asociadas a suelos, plantas y anímales (Lachance y Starmer, 1998 libro Kurtzman y Fell). Sin embargo, la importancia de las levaduras radica en su larga relación con la sociedad humana debido a la producción de pan, cerveza y vino desde hace aproximadamente 5,000 años (Fleet, 2006 libro Querol y Fleet).

Entre las especies de levaduras más importantes y conocidas destaca Saccharomyces cerevisiae, que es la levadura más utilizada en procesos industriales, seguida por S. bayanus y S. pastorianus. En la actualidad, S. cerevisiae es, además, la levadura mejor estudiada tanto en sus características fisiológicas como genéticas, incluso se ha secuenciado su genoma completo (Goffeau et al., 1996) y se han investigado su transcriptoma y su proteoma (Won-ki et al., 2003; Ghaemmaghami et al., 2003).

Sin embargo, en los últimos años, otras especies de levaduras denominadas no-convencionales han ido adquiriendo cada vez más relevancia debido a su contribución positiva tanto en la fermentación de alimentos como de bebidas. Entre algunos de estos géneros de levaduras destacan Hanseniaspora, Candida, Pichia, Metschnikowia, Kluyveromyces e Issatchenkia que participan en fermentaciones de sidra y vino, productos lácteos, masas panarias, embutidos y varias fermentaciones de vegetales (Romano et al., 2006 libro Querol y Fleet). Particularmente, podemos encontrar varias especies del género Pichia, como P. jadinii (Candida utilis) participando en cultivos iniciadores en la producción de quesos, P. membranifaciens en fermentación de embutidos frescos y P. ciferri, P. holstii y P. sydowiorum en jamones curados, y P. anomala como cultivo iniciador en encurtidos vegetales (Boeckhout y Robert, 2003). Lamentablemente, en el caso de las levaduras no-convencionales se tiene un escaso conocimiento de sus características fenotípicas y genotípicas; aunque en los últimos años, debido al rápido desarrollo de las técnicas de biología molecular, algunas de ellas se han podido estudiar en mayor profundidad. En algunos casos, incluso, se han secuenciado sus genomas completos como es el caso de Ashbya gossypii (Dietrich et al., 2004), Debaryomyces hansenii (Dujon et al., 2004), Kluyveromyces lactis (Shermann et al., 2006) y Yarrowia lipolytica (Shermann et al., 2006).

Asimismo, en procesos biotecnológicos modernos tales como la obtención de vitaminas del complejo B, pigmentos, cofactores, proteínas de organismos unicelulares, biomasa y otros productos con valor añadido, son igualmente importantes las levaduras no convencionales, entre las que destacan varias especies del género Pichia (Wolf, 1996 libro; Wolf et al., 2003 libro). Las especies Pichia angusta (Hansenula polymorpha), P. pastoris y P. methanolica destacan por su capacidad para utilizar metanol como única fuente de carbono y energía. La especie P. guilliermondii tiene un doble interés; en primer lugar se utiliza a nivel industrial para la producción de proteína unicelular a partir de hidrocarburos (Shchelokova et al., 1974) y, en segundo lugar, esta especie presenta una gran capacidad para la sobreproducción de riboflavina (vitamina B2) en medios pobres en hierro (Shavlovsky y Logvinenko, 1988).

Además de los aspectos positivos de la utilización de levaduras en procesos industriales, no hay que olvidar las importantes pérdidas económicas causadas por su actividad contaminante y alterante durante la producción y conservación de alimentos y bebidas. Los alimentos representan nichos ecológicos muy diversos y, a la vez, muy restrictivos de tal modo que, prácticamente, cada tipo de alimento es colonizado por especies muy características de levaduras. Así, en el caso de bebidas alcohólicas los contaminantes más habituales son levaduras con elevada tolerancia al etanol, como el género Dekkera y Saccharomycodes ludwigii en vinos o S. diastáticus en cerveza. En el caso de alimentos con alto contenido en azúcar destacan varias especies de Zygosaccharomyces. En frutas y verduras frescas y procesadas abundan Candida tropicalis y S. cerevisiae, mientras que en verduras refrigeradas y congeladas predominan especies de los géneros Cryptococcus y Rhodotorula.

Finalmente, la preocupación de la sociedad actual por la seguridad microbiológica de los alimentos, así como por los efectos del consumo de células vivas a través de suplementos dietéticos y agentes probióticos, ha resultado en un interés cada vez mayor en la incidencia de las levaduras como patógenos humanos. En este sentido, aunque tradicionalmente no se considera a las levaduras presentes en alimentos como las causantes de enfermedades, la Autoridad Europea para la Seguridad de Alimentos (EFSA) cita P. anomala y P. angusta como responsables de procesos infecciosos en neonatos en Brasil (Pasqualotto et al., 2005), así como a P. jadinii (C. utilis) causantes de infecciones del tracto urinario en Inglaterra (Hazen et al., 1999).

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