Caracterización bioquímica y tecnológica de levaduras aisladas en bebidas fermentadas tradicionales de ecuador

Resumen

Las levaduras involucradas en la fermentación de las chichas podrían ser aisladas para ser usadas como cultivos iniciadores en la producción de estas bebidas, así como en otras fermentaciones alcohólicas. Se realizó la caracterización molecular y fisiológica de 254 aislados de levaduras obtenidos a partir de cuatro chichas ecuatorianas pertenecientes a once géneros y dieciséis especies. El número de aislados y cepas de las especies S. cerevisiae y T. delbrueckii fue relativamente bajo, siendo Hanseniaspora el género más abundante. Al estudiar su capacidad de respuesta a estrés se encontró una amplia variabilidad de comportamientos entre especies y cepas, destacando la mayor tolerancia a altas concentraciones de NaCl que mostró la mayoría de las cepas S. cerevisiae. Las cepas ecuatorianas de la especie S. cerevisiae mostraron una mayor actividad invertasa que las cepas control. Todas las cepas ecuatorianas evaluadas fueron capaces de crecer en melaza, y todas las de la especie S. cerevisiae presentaron valores de capacidad fermentativa comparables a los de las cepas industriales. Se seleccionaron tres cepas de la especie S. cerevisiae ERS1, EYS4 y EYS5 y una cepa de la especie T. delbrueckii EGT1 para posteriores análisis. En el análisis de tolerancia a la deshidratación y parámetros redox relacionados, las cepas EYS5 y EGT1 mostraron una alta resistencia y presentaron los niveles más bajos de glutatión oxidado, así como mayor inducción de la acumulación de trehalosa y menor aumento de la peroxidación lipídica. En cuanto al análisis de rasgos de domesticación, solo la cepa EYS5 fue capaz de usar maltotriosa y maltosa además de ser la única POF (-). En el estudio del desempeño fermentativo tanto en un sustrato modelo tipo chicha (MCS), desarrollado en este trabajo, así como en mosto de cerveza, se determinó que todas las cepas eran capaces de fermentar el MCS mientras solo la cepa EYS5 fermentó el mosto de cerveza. En MCS, las concentraciones más altas de etanol se obtuvieron con las cepas industriales mientras que la producción de ésteres de las cepas ecuatorianas fue mayor. En mosto de cerveza, la cepa EYS5 presentó una cinética de fermentación lenta y concentraciones residuales altas de maltosa, aunque las concentraciones de maltotriosa fueron sorprendentemente muy bajas. Su perfil aromático fue aceptable por lo que, en conjunto, es la cepa más prometedora para uso industrial. El análisis de su comportamiento en condiciones de producción de biomasa mostró rendimientos muy bajos en todas las estrategias de cultivo probadas, probablemente por deficiencia de su metabolismo respiratorio. Finalmente, la secuenciación del genoma de la cepa EYS5 identificó 14 genes distintivos entre los que destacan diferencias en los genes MAL11, MAL13 y la fusión de los genes PBP1-ATF2, además de la presencia de 21 genes únicos que pueden proceder de sucesos de transferencia génica horizontal, varios de ellos con homología con genes de levaduras industriales.