Un compuesto de sabor llamado acetato de feniletilo imparte un toque de rosa o miel a donde sea que se encuentre: una pizca de perfume, un sorbo de vino, un trago de cerveza. Los microbiólogos en Bélgica han utilizado el mapeo genético para identificar, por primera vez, genes específicos de levadura que producen niveles más altos de este aroma en bebidas alcohólicas. El nuevo hallazgo se une a otro trabajo reciente que conecta genes con sabores en vinos y cervezas, y puede usarse para cultivar levaduras que producen nuevos sabores.
"En algunos vinos, se puede oler el sabor a rosa sobre todos los demás", dice el microbiólogo Johan Thevelein en el Centro de Microbiología en VIB, un instituto de ciencias de la vida en Flandes ". Pero por qué ciertas cepas de levadura producen más de este compuesto queotras cepas, no había ningún conocimiento en absoluto ". Thevelein dirigió el estudio con Maria R. Foulquié-Moreno, también en VIB. Sus hallazgos se publicaron esta semana en mBio .
La levadura juega un papel fundamental en la configuración del sabor de una cerveza: durante la fermentación, agrega sabores y carbonatación. En el vino, la mayor parte del sabor proviene de las uvas mismas, el metabolismo de la levadura puede alterar esos sabores, agregando sabores secundariosLa levadura también aporta sus propios sabores.
Los investigadores utilizaron un análisis genómico de alto rendimiento para estudiar genes en una cepa híbrida de Saccharomyces cerevisiae, o levadura de cerveza, derivada de dos cepas parentales. En el híbrido, identificaron cuatro loci de rasgos cuantitativos QTL: franjas de ADN quecontienen múltiples genes pero solo un gen causal, que estaban vinculados a una mayor producción de acetato de feniletilo. Investigaciones posteriores mostraron que los alelos de dos genes, TOR1 y FAS2, eran responsables de la producción más alta del compuesto saborizante FAS2 codifica una enzima involucradaen la fabricación de ácidos grasos, y TOR1 ayuda a regular el nitrógeno.
Utilizaron CRISPR / Cas9 para intercambiar esos alelos entre las cepas parentales y observaron que la producción de acetato de feniletilo aumentó significativamente.
Mejorar las cepas de levadura industrial para obtener sabores deseables ha sido un desafío en el pasado, dice Thevelein. Los biólogos pueden cruzar cepas para seleccionar ciertos genes, por lo que ciertos sabores, pero el proceso lleva mucho tiempo, es costoso y puedecausar otros cambios no deseados en la levadura.
"Tienes que hacer dos cosas", dice Thevelein. "Una es mejorar el rasgo de la levadura que quieres mejorar. La segunda es no cambiar nada más en la levadura. En la práctica, la segunda resulta ser mucho más difícilque la primera ". Una levadura cruzada puede funcionar en el laboratorio, pero no en la cervecería." Si la fermentación es mala, tienes que tirar toda la cerveza ", dice Thevelein.
CRISPR / Cas9 ofrece una forma más eficiente de diseñar con precisión rasgos deseables en levaduras sin afectar otros rasgos, dice. En los últimos años, los microbiólogos han conectado genes específicos a una variedad de sabores, incluido el nerolidol un aroma a madera, acetato de etiloun olor dulce, como en el esmalte de uñas y sabores de azufre. En su trabajo en VIB, Thevelein y Foulquié-Moreno también han identificado genes responsables de los sabores a plátano y mantequilla.
CRISPR / Cas9 puede agregar genes deseables e intercambiar los indeseables, generalmente sin el tiempo, el gasto y los efectos secundarios no deseados de las cepas cruzadas. "Con CRISPR, nunca dejamos una cicatriz", dice Foulquié-Moreno.Las cepas de levadura modificadas tienen alelos que se han cambiado de otras levaduras, por lo que no deben distinguirse de las cepas producidas por la reproducción o por mutagénesis y selección, dice.
Los investigadores se han asociado con una cervecería belga para evaluar sus cepas experimentales con varios lotes de cerveza, con la esperanza de superar el obstáculo más alto de todos: la prueba de sabor.
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Materiales proporcionado por Sociedad Americana de Microbiología . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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