Misterio develado

Un equipo de científicos ecabezado por Diego Libkind, investigador del Conicet, encontró en los bosques patagónicos una especie de levadura que responde a un misterio de casi 500 años: el origen de la levadura responsable de la elaboración de la cerveza tipo Lager. En la foto, en el hongo llao-llao, hábitat de la levadura. Un equipo de científicos de Argentina, Portugal y Estados Unidos, encabezado por Diego Libkind, investigador del Conicet, encontró en nuestros bosques patagónicos una especie de levadura que responde a un misterio de casi 500 años: el origen de la levadura responsable de la elaboración de la cerveza tipo Lager, la más consumida en el mundo. Este descubrimiento permitirá proveer nuevas estrategias para mejorar levaduras para cerveza y biocombustibles.

Las levaduras son más diversas de lo que creemos. Existen miles de especies y habitan casi todos los ambientes naturales. Entre sus usos y cualidades se pueden nombrar su importancia en la producción de salsa de soja, su utilidad como aditivo de alimentos o su capacidad de producir compuestos antioxidantes y filtros solares, este último también un hallazgo del Laboratorio del Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente (Inibioma), de Bariloche, en el que Diego Libkind trabaja.

Sin embargo, existe una especie de particular importancia por ser la responsable de la fermentación de casi todos los vinos y de muchas cervezas, del levado del pan y de producir el biocombustible etanol: la levadura Ale (Saccharomyces cerevisiae).

De Ale a Lager, el misterio

La bebida alcohólica de mayor consumo en el mundo, un tipo de cerveza particular denominado Lager (cualquiera de las industriales que compramos en el supermercado), se produce hace más de 500 años. Sin embargo, el origen de la levadura que se utiliza para su fermentación era un misterio… hasta hoy.

La genética molecular ya había demostrado que la levadura Lager es el resultado de la fusión de dos especies de levaduras considerablemente alejadas a nivel de ADN -tanto como el humano y la gallina, por ejemplo.

A pesar de que la levadura Lager es uno de los híbridos mejor estudiados por la ciencia, aún se desconocía una de las dos especies que le dieron origen (especies “parentales”). “Estudios previos habían demostrado que una de las protagonistas de la fusión era la levadura Ale y que la levadura parental aún desconocida era la responsable de haber aportado al híbrido las características necesarias para la fermentación a bajas temperaturas, el sello distintivo de la producción Lager”, explica Libkind.

Fue necesario un equipo de científicos de tres continentes, cientos de aislamientos nuevos de levaduras y la última tecnología de secuenciación de ADN para resolver el misterio. Después de descartar todas las levaduras europeas conocidas, el equipo expandió su búsqueda a través del planeta y así descubrió una especie de levadura nueva para la ciencia en los bosques de las frías montañas de la Patagonia Argentina que podía llegar a ser el donante desconocido: Saccharomyces eubayanus. A esta levadura patagónica le gusta el frío y las primeras comparaciones arrojaron resultados promisorios.

La confirmación definitiva llegó al obtener la secuencia completa de su genoma (un estudio sin precedentes para una levadura argentina) y comparar su ADN con la mitad misteriosa (no Ale) de la levadura Lager. De esta forma los investigadores mostraron cómo la fusión de la levadura Ale y la especie patagónica produjo una levadura híbrida tolerante a la baja temperatura considerada una “proto-lager”.

La levadura híbrida Lager comenzó esencialmente como un matrimonio igualitario entre las dos especies, ambas contribuyendo con un número equivalente de genes (sumando más de 10.000 en total). Ese híbrido al que le gustaba el frío luego evolucionó de la mano del hombre (y de la cerveza) en la levadura Lager moderna que hoy se utiliza en la mayoría de las industrias cerveceras del mundo, adquiriendo varios cambios genéticos que modificaron su metabolismo.

"Estos cambios, producto de múltiples ciclos de reutilización y selección de la levadura por parte de los maestros cerveceros, ayudaron al nuevo híbrido a adaptarse al ambiente rico en azúcares de la fermentación y fueron progresivamente generando una mejor cerveza”, explica el investigador del Conicet, biólogo recibido de la Universidad Nacional del Comahue. Y agrega que “los cambios genéticos detectados por el grupo de investigación implican mejoras en la asimilación de maltosa (el azúcar predominante del mosto) y aumento en la producción de sulfitos naturales estabilizadores de sabor y aroma, contribuyendo así a crear la bebida popular que hoy conocemos”.

De América a las cervecerías de Bavaria

La posibilidad de identificar cambios evolutivos surgidos durante el proceso de domesticación de la levadura Lager y tener acceso a la reserva natural hasta hoy desconocida de sus parentales promete contribuir al conocimiento sobre el rol que tuvieron las bebidas fermentadas en la civilización humana y proveerá nuevas estrategias para el mejoramiento de levaduras para la producción de cerveza y bio-combustibles.

El proceso Lager de producción de cerveza en forma lenta y a baja temperatura comenzó en las cuevas y monasterios de Bavaria aproximadamente al mismo tiempo en que se iniciaba el comercio trans-Atlántico. ¿Es posible que la nueva levadura patagónica haya viajado en el barco de Magallanes? No se sabe. Sin embargo, lo seguro es que encontró la manera de arribar al viejo mundo, porque de no haber llegado a las cerveceras de Bavaria, y de no haberse unido con la levadura Ale allí presente, a millones de enamorados de la cerveza Lager se les hubiera negado su característica cristalina y su refrescante sabor a malta.

Este estudio fue realizado por el investigador del Conicet Diego Libkind Frati, quien se desempeña en el Laboratorio de Microbiología Aplicada y Biotecnología perteneciente al Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente (Inibioma), que depende del Conicet Comahue y de la Universidad Nacional del Comahue, en la ciudad de San Carlos de Bariloche. El estudio se realizó en conjunto con investigadores de Portugal (Jose Paulo Sampaio y colaboradores) y de Estados Unidos (Chris Hittinger y colaboradores) y fue publicado esta semana en la prestigiosa revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Los estudios de levaduras son un servicio para la Patagonia

El Laboratorio de Microbiología Aplicada y Biotecnología (parte del Inibioma, instituto del Conicet y de la Universidad del Comahue dirigido por María Rosa Giraudo de van Broock), estudia las levaduras naturales de la Patagonia desde hace más de quince años, y presta servicios a la industria cervecera regional hace más de diez a través de la preservación de cepas comerciales de levaduras; la provisión de inóculos y pies de cuba; el control de calidad de cepas e inóculos; análisis físico-químicos y microbiológicos de aguas, efluentes, ambientes y productos; y mediante el asesoramiento sobre Buenas Prácticas de Manufactura (BPM); Análisis de Peligros y Puntos Críticos de Control (APCC); y Procedimientos Operativos Estandarizados de Saneamiento (POES), además de desarrollo e innovación de procesos y productos derivados de levaduras.

Recientemente los gobiernos de Neuquén y Río Negro dieron el visto bueno a una propuesta enmarcada en los Proyectos Federales de Innovación Productiva (PFIP) que tiene como investigador responsable a Christian Lopes (del Instituto Multidisciplinario de Investigación y Desarrollo de la Patagonia Norte, Conicet-UNCo) y entre los colaboradores a Diego Libkind, quienes buscan utilizar esta nueva especie y otras nativas para el desarrollo y aplicación de levaduras para la diversificación productiva de vino, sidra y cerveza mediante fermentaciones a bajas temperaturas.