TÍTULO:
"Desarrollo y aplicación de sistemas rápidos para la detección, identificación y caracterización de levaduras alterantes de alimentos"
PROBLEMA:
La importancia de las levaduras se conoce desde hace mucho tiempo y con el desarrollo de la industria, se utilizan no sólo para la elaboración de un gran número de productos fermentados, sin embargo, las levaduras tienen también un aspecto negativo, debido a su potencial como alterantes de alimentos, lo que implica pérdidas económicas importantes para las industrias. También se muestran dos ejemplos de contaminación en la industria, en concreto en la producción de turrón de frutas confitadas y en la elaboración de vino. Mediante las técnicas se identificó la especie Zygosaccharomyces bailii como la levadura responsable de la alteración de dichos turrones, siendo los jarabes usados para macerar las frutas el origen de contaminación en la cadena de producción.
¿Dé que manera la detección, identificación y caracterización de levaduras alterantes ayudarán a evitar la contaminación en alimentos?
"Desarrollo y aplicación de sistemas rápidos para la detección, identificación y caracterización de levaduras alterantes de alimentos"
PROBLEMA:
La importancia de las levaduras se conoce desde hace mucho tiempo y con el desarrollo de la industria, se utilizan no sólo para la elaboración de un gran número de productos fermentados, sin embargo, las levaduras tienen también un aspecto negativo, debido a su potencial como alterantes de alimentos, lo que implica pérdidas económicas importantes para las industrias. También se muestran dos ejemplos de contaminación en la industria, en concreto en la producción de turrón de frutas confitadas y en la elaboración de vino. Mediante las técnicas se identificó la especie Zygosaccharomyces bailii como la levadura responsable de la alteración de dichos turrones, siendo los jarabes usados para macerar las frutas el origen de contaminación en la cadena de producción.
¿Dé que manera la detección, identificación y caracterización de levaduras alterantes ayudarán a evitar la contaminación en alimentos?
OBJETIVO:
Es proporcionar a las industrias sistemas nuevos de identificación rápida de levaduras así como mostrar, con ejemplos concretos, la utilidad de la aplicación de las técnicas moleculares para resolver problemas a nivel industrial. Así, se ha determinado que la comparación de secuencias de la región ribosómica 5,8S-ITS y del gen de la actina resulta el método más óptimo para identificar de forma rápida y precisa las especies del género Debaryomyces, que están implicadas en la alteración de alimentos procesados.
MARCO TEÓRICO:
Antecedentes:
Levadura es el nombre genérico dado a un grupo de hongos Ascomicetes pertenecientes al orden Endomicetales.
Desde la antigüedad tanto en las culturas de Oriente como en Occidente los microorganismos has sido utilizados para transformar o producir alimentos y de esta forma han sido siempre parte de la dieta del hombre y los animales. La fermentación ha sido realizada como un arte durante muchos siglos; por ejemplo, la elaboración del vino se cree que se practicaba ya al menos 10.000 a.C. mientras que los historiadores creen que los egipcion producían cerveza en los años 5.000-6000 a.C. dejando germinar la cebada en vasijas de barro y después estrujándola, amasándola, y finalmente remojándola con agua para obtener la bebida.
Desde la antigüedad tanto en las culturas de Oriente como en Occidente los microorganismos has sido utilizados para transformar o producir alimentos y de esta forma han sido siempre parte de la dieta del hombre y los animales. La fermentación ha sido realizada como un arte durante muchos siglos; por ejemplo, la elaboración del vino se cree que se practicaba ya al menos 10.000 a.C. mientras que los historiadores creen que los egipcion producían cerveza en los años 5.000-6000 a.C. dejando germinar la cebada en vasijas de barro y después estrujándola, amasándola, y finalmente remojándola con agua para obtener la bebida.
Característica y reproducción:
Son micro hongos que se encuentran generalmente en forma de células únicas y que se reproducen mediante gemación. Algunas están formadas únicamente por células individuales y a veces cadenas cortas, mientras que otras se encuentran con un cierto rango de formas celulares, incluyendo diversos tipos de filamentos. Una característica de la población en crecimiento de las células de levaduras es la presencia de yemas, producidas cuando la célula se divide. La célula hija comienza siendo una pequeña yema, que va creciendo hasta que alacanza un tamaño similar al de la madre y entonces se separa.Para la reproducción sexual forman ascas.
Tipos de levadura:
- La levadura fresca tiene un tiempo de vida más corto que las otras dos, sin embargo no es necesario hidratarla antes de trabajar con ella-
- La levadura seca activa se tiene que hidratar primero en agua tibia para despertarla, y su ventaja tiene un tiempo de vida más largo que la fresca.
- La levadura seca instantánea no es necesario hidratarla, y tiene un tiempo de vida largo si la congelamos en un envase hermético.
- La levadura fresca tiene un tiempo de vida más corto que las otras dos, sin embargo no es necesario hidratarla antes de trabajar con ella-
- La levadura seca activa se tiene que hidratar primero en agua tibia para despertarla, y su ventaja tiene un tiempo de vida más largo que la fresca.
- La levadura seca instantánea no es necesario hidratarla, y tiene un tiempo de vida largo si la congelamos en un envase hermético.
Especies típicamente alterantes:
Pertenecen a los géneros: Debaryomyces, Zygosaccharomyces, Dekkera, Pichia y Saccharomyces.
HIPÓTESIS:
A través de la identificación rápida y eficaz de las levaduras alterantes, se evitará la contaminación en los alimentos como en su propia producción, evitando pérdidas de producción tanto económicas como de materia prima.
CONCLUSIONES:
Dado que la determinación del número de levaduras resulta esencial para los programas de conservación de alimentos, se consideró de gran interés desarrollar una técnica que permitiera la identificación y simultánea cuantificación de levaduras directamente en el alimento.
Se ha determinado que la comparación de secuencias de la región ribosómica 5,8S-ITS y del gen de la actina resulta el método más óptimo para identificar de forma rápida y precisa las especies del género Debaryomyces, que están implicadas en la alteración de alimentos procesados.
La caracterización fisiológica de dichas cepas, permitió evidenciar el potencial alterante de estas levaduras, ya que presentan una elevada resistencia a conservantes alimentarios, adaptación a bajo pH y baja aw (actividad de agua). Por otro lado, la utilización de medios selectivos, como el DBDM, así como la técnica de análisis de restricción de la región 5,8S-ITS, permitieron identificar las especies Dekkera bruxellensis y Pichia guilliermondii como las levaduras alterantes más peligrosas en el vino, por su gran capacidad para producir elevados niveles de 4-etilfenol, responsables de olores desagradables en el vino. Mediante las técnicas de RFLPs mtDNA con HinfI y RAPD-PCR se determinó que el origen de contaminación de D. bruxellensis se produce antes del envejecimiento en barrica, y que las levaduras de la especie P. guilliermondii están presentes en las uvas y raspones, por lo que proceden del exterior de la bodega.
Se ha determinado que la comparación de secuencias de la región ribosómica 5,8S-ITS y del gen de la actina resulta el método más óptimo para identificar de forma rápida y precisa las especies del género Debaryomyces, que están implicadas en la alteración de alimentos procesados.
La caracterización fisiológica de dichas cepas, permitió evidenciar el potencial alterante de estas levaduras, ya que presentan una elevada resistencia a conservantes alimentarios, adaptación a bajo pH y baja aw (actividad de agua). Por otro lado, la utilización de medios selectivos, como el DBDM, así como la técnica de análisis de restricción de la región 5,8S-ITS, permitieron identificar las especies Dekkera bruxellensis y Pichia guilliermondii como las levaduras alterantes más peligrosas en el vino, por su gran capacidad para producir elevados niveles de 4-etilfenol, responsables de olores desagradables en el vino. Mediante las técnicas de RFLPs mtDNA con HinfI y RAPD-PCR se determinó que el origen de contaminación de D. bruxellensis se produce antes del envejecimiento en barrica, y que las levaduras de la especie P. guilliermondii están presentes en las uvas y raspones, por lo que proceden del exterior de la bodega.
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