Evaluación nutricional de diferentes levaduras como fuentes de proteína y

Tesis (Maestría en Ciencias con Especialidad en Ecología Acuática y Pesca) U.A.N.L. Facultad de Ciencias Biológicas.

Efecto de la peroxisomicina A1 sobre dos especies de levaduras : Candida boidinii y Saccharomyces cerevisiae

Tesis (Doctorado en Ciencias con Especialidad en Química Biomédica) UANL

Expresión funcional del receptor GABA p1 humano en levaduras

Tesis (Doctorado en en Ciencias con Especialidad en Biología Molecular e Ingeniería Genética) UANL

Efecto killer en levaduras del género Candida de aislamientos clínicos y ambientales.

Tesis (Doctorado en Ciencias con Especialidad en Microbiología) UANL, 2013.

Pasado, presente y futuro de las levaduras.

Las levaduras son unos microorganismos utilizados desde la antigüedad para la fabricación de bebidas alcohólicas y de pan. Se plantea la necesidad de aumentar en su estudio bioquímico para descubrir más aplicaciones en el campo de la alimentación.

Las yemas, principal reservorio de levaduras entre los órganos aéreos vegetativos y reproductivos de la vid (Vitis vinifera var. Malbec).

El objetivo de esta investigación fue suministrar nueva evidencia acerca del modelo de permanencia de las levaduras en el ciclo natural de la vid. Se efectuó la observación, la medición del número de levaduras y la descripción morfológica de los diferentes órganos aéreos de la vid. Se procedió a la recolección aséptica de muestras a campo, en yema en actividad, yema en reposo, hoja joven, hoja adulta, ritidomis, zarcillo, capullo floral, flor y fruto. Los resultados revelaron dos momentos de máxima población de levaduras: en yema cerrada a fines de otoño y en yema terminal abierta a mediados de verano. La evolución de las levaduras en función de la superficie del fruto mostró poca relación entre ambas variables, por lo que el valor a considerar sería la cantidad de levaduras por baya como unidad. La ritidomis exhibió valores muy uniformes a lo largo del ciclo vegetativo, asumiendo desde esta perspectiva el papel de reservorio de moderada importancia.

Evaluacíon de la persistencia de levaduras Saccharomyces en viñedos de la zona alta del Río Mendoza

La producción de vid y la elaboración de vino constituyen por excelencia dos actividades de amplia tradición y gran impacto económico en Mendoza. Dos aspectos fundamentales para potenciar el desarrollo de dichas actividades son el agregado de valor a la producción de vinos y la diversificación a nivel vitivinícola. Ambas perspectivas pueden abordarse desde una estrategia microbiológica, considerando que las levaduras presentes en el mosto son las principales responsables de la fermentación alcohólica del vino. En todas las regiones vitivinícolas del mundo se colectan, estudian, conservan y aprovechan las levaduras asociadas al ecosistema del viñedo. El conocimiento y la comprensión de los fenómenos que determinan la presencia de distintas cepas de Saccharomyces cerevisiae en los viñedos de una región vitícola, ha sido posible gracias al uso de técnicas específicas de biología molecular, y constituye una herramienta imprescindible para el abordaje de los desafíos actuales que plantea la producción de vinos a nivel mundial. La Zona Alta del Río Mendoza constituye la principal región vitícola donde se cultiva la variedad Malbec, vino emblemático de Argentina. En el presente estudio se propuso abordar la evaluación de la persistencia de S. cerevisiae en un viñedo de variedad Malbec de esta región, a fin de estudiar sus reservorios a lo largo del ciclo fenológico de la vid y contribuir a mantener la biodiversidad propia de esta región. Para ello, se evaluaron las poblaciones S. cerevisiae presentes en uvas, suelo, corteza, yemas, hojas y flores en diferentes etapas desde cosecha hasta la floración. Se pudo verificar la presencia de diferentes cepas de S. cerevisiae en el ecosistema del viñedo que presentaron un carácter dinámico en el período evaluado. La información generada integrará la colección de recursos genéticos que reflejan la biodiversidad de nuestra región y que permitirá abordar a futuro el desarrollo de inóculos que contribuyan a la diversificación de vinos argentinos y expresión del terroir en vinos Malbec de Mendoza.

Influencia de la capacidad de la vasija sobre el número y distribución de las levaduras

La capacidad de la vasija de fermentación cuando en ella se hacen los trabajos necesarios para uniformar el mosto durante la misma, no es factor que influye sobre el número y la distribución de las levaduras. Los medios encontrados no difieren mayormente de la citada por los autores europeos, habiendo oxilado los valores entre 70,500 y 128,000, con una media de alrededor de 90,000 levadura por mm.

Caracterización de un cepario de levaduras para uso enológico mediante técnicas moleculares

La Facultad de Ciencias Agrarias de la Universidad Nacional de Cuyo posee una colección de levaduras vínicas provenientes de Departamentos de importancia vitivinícola de la provincia de Mendoza. Esta colección ha sido constituida a fin de disponer de material para su uso de acuerdo a diferentes objetivos enológicos. La finalidad de este estudio fue caracterizar microorganismos representantes de esta colección mediante técnicas moleculares. Para un total de 56 cepas analizadas se encontraron 39 patrones diferentes según la técnica de diferenciación intraespecífica para S. cerevisiae, PCR interdelta. La mayoría de las levaduras analizadas mostraron un perfil molecular único, aunque se observaron algunas coincidencias. Cinco patrones moleculares interdelta agruparon individuos que presentaron similitudes en su perfil de bandas aún cuando fenotípicamente habían sido considerados como diferentes en trabajos anteriores. Mediante la construcción de un dendrograma, utilizando la metodología UPGMA, se realizó el agrupamiento de los patrones PCR interdelta obtenidos para todas las cepas analizadas, con la finalidad de visualizar cómo se relacionan y/o agrupan la totalidad de los individuos en base a las semejanzas en sus perfiles moleculares. Por otro lado, se analizó la similitud encontrada a nivel molecular entre cepas con respecto a las características fenotípicas generales y de importancia tecnológica para poder comparar si su comportamiento también fue similar a este nivel, observándose que las cepas agrupadas en tres de estos cinco patrones repetidos, también presentaron similitudes en las mencionadas características coincidiendo también en su procedencia. Por otro lado, se realizó una comparación visual de los principales patrones obtenidos con respecto a patrones Interdelta de cepas comerciales, pudiendo verificarse la similitud de dos patrones de la colección con aislados comerciales. Con el propósito de confirmar si efectivamente las levaduras que presentaron similitud según el análisis interdelta, corresponden a una misma cepa, se realizó un nuevo análisis intraespecífico aplicando otro marcador molecular: polimorfismo de longitud de los fragmentos de restricción del ADN mitocondrial (RFLP del ADN mitocondrial). Finalmente pudo observarse que de 56 cepas analizadas solo tres pares resultaron idénticos y las restantes 50 cepas serían diferentes entre sí según las técnicas utilizadas. Además podemos agregar que 11 de 56 individuos analizados no resultaron idénticos pero, dada su elevada similitud, probablemente comparten un parentesco cercano. El uso de herramientas moleculares es necesario por la importancia de preservar los recursos genéticos. La completa y correcta caracterización de los cultivos microbianos, requiere de la inclusión de herramientas moleculares que permitan asignar una identidad completa a los aislados y evitar errores como la repetición de cepas idénticas o el descarte de cepas consideradas iguales por falta de información.

Estudio de una modificación del medio de Fowell para la esporulación de levaduras

Se describe la influencia del agregado de agua de levaduras autorizadas al medio de Fowell, sobre la esporulación de levaduras del género Saccharomyces. Los resultados indican, en general, un aumento en el número de ascos en casi todos los casos. No obstante, la respuesta de las distintas cepas a esta modificación del Fowell es distinta, lo cual indica que esas cepas tienen requerimientos diferentes para la producción de esporas. Algunas cepas han sido ensayadas mediante siembras leves y densas en el medio de Fowell, y en líneas generales puede decirse que un aumento de la densidad de células en ese medio da resultados parecidos al agregado de agua de levaduras, probablemente por que los productos excretados por las células que se lisan alcanzan una concentración que favorece la esporulación del resto de las células. Los resultados permiten aconsejar el uso de inóculos densos sobre el medio de Fowell para obtener los mejores resultados en la esporulación.

Empleo de fermentaciones secuenciales con levaduras no-Saccharomyces y aplicación de bloqueadores metabólicos para reducir el grado alcohólico en vinos

La combinación secuencial de especies no-Saccharomyces y Saccharomyces durante la fermentación y la adición de bloqueadores metabólicos como el furfural, o-vainillina, glicolaldehído y p-benzoquinona pueden resultar unas técnicas de vinificación interesantes para reducir el grado alcohólico del vino. El grado alcohólico se determinó por HPLC-IR y los azúcares residuales mediante tests enzimáticos. Las cepas de levadura 7013 (Torulaspora delbrueckii) y 938 (Schizosaccharomyces pombe) destacaron por su capacidad para reducir significativamente el grado alcohólico (reducción media del 2.1 % v/v) dando lugar a un vino seco (azúcares menor que 1.5 gl-1) en fermentación secuencial con la 7VA (Saccharomyces cerevisiae). La o-vainillina permitió una disminución en el contenido de etanol del 0.54 % v/v a dosis de 50 mg l-1, mientras que el efecto bloqueador del glicolaldehído fue más efectivo a la dosis de 200 mg l-1 con una reducción del 0.95 % v/v. Finalmente con la p-benzoquinona se logró una reducción en el grado alcohólico de hasta 0.85 % v/v.

Utilización del análisis hiperespectral como método para la detección de levaduras en alimentos deteriorados

La microbiología predictiva desarrolla modelos matemáticos que describen el comportamiento microbiano en alimentos. Su eficiencia es limita da en alimentos con algún grado de estructura, que son la mayoría, porque estos modelos están basados en datos experimentales obtenidos en cultivos líquidos, mucho más homogéneos. En este trabajo se evalúa la técnica de análisis hiperespectral como una nueva tecnología para la detección precoz de levaduras en alimentos sólidos mediante análisis de componentes principales. Las imágenes hiperespectrales (400-1000 nm) de placas de Petri inoculadas con Zygosaccharomyces rouxii Bch a diferentes tiempos, muestran que el primer componente discrimina entre el agar y las colonias, mientras que el segundo revela una mayor variabilidad en las colonias. Esta herramienta no invasiva caracteriza el estado de desarrollo, número y tamaño de las colonias, por lo que permitiría obtener datos para el aborar modelos más fiables para predecir el riesgo de deterioro y la vida útil de los alimentos.

Flor de levaduras: Análisis morfológico del crecimiento en medio sólido.

La contaminación con levaduras es un factor muy relevante en el detrimento de la calidad de algunos alimentos. Cuando las levaduras se desarrollan en medio sólido lo hacen en forma de colonias superficiales. El análisis de imagen es una técnica idónea para el análisis objetivo de las diferencias morfológicas que se observan durante el crecimiento de las levaduras en medio sólido. En este trabajo se escogen los parámetros matemáticos que permitan establecer un procedimiento cuantitativo capaz de caracterizar el tránsito de una morfología circular a otra lobulada, programándolos empleando como base las librerías de análisis de imagen Matlab. El procedimiento propuesto se valida con un amplio diseño experimental: periodo de crecimiento y número de colonias por placa.

Preparados enológicos comerciales a base de levaduras secas inactivas : caracterización, modo de acción e influencia en la composición y características sensoriales de los vino

El empleo de preparados comerciales de levaduras secas inactivas (LSI) se ha generalizado en la industria enológica con el fin de mejorar los procesos tecnológicos, así como las características sensoriales y la eliminación de compuestos indeseables en los vinos. Estos preparados se obtienen por crecimiento de la levadura vínica Saccharomyces cerevisiae en un medio rico en azúcares, y posterior inactivación y secado para obtener un producto en forma de polvo. Su composición puede incluir una fracción soluble procedente del citoplasma de la levadura (péptidos, aminoácidos, proteínas) y una fracción insoluble compuesta principalmente por las paredes celulares. Dependiendo de su composición, los preparados de LSI están indicados para distintas aplicaciones (activadores de la fermentación alcohólica y maloláctica, mejorar el color y el aroma de los vinos, etc). Sin embargo, a pesar de que el empleo de preparados de LSI está cada vez más extendido en la industria enológica, existen pocos estudios científicos encaminados a conocer sus efectos en el vino así como a discernir su modo de acción. Por ello, se ha planteado esta Tesis Doctoral con el principal objetivo de caracterizar la composición química de algunos de los preparados comerciales de LSI que actualmente más se están empleando en la elaboración de los vinos, así como determinar su modo de acción y su efecto tanto en la composición como en las características organolépticas de los vinos. Para la caracterización de preparados de LSI, en primer lugar se ha estudiado la cesión de compuestos nitrogenados y polisacáridos a medios vínicos, así como las diferencias entre preparados procedentes de diferentes casas comerciales e indicados para diferentes aplicaciones durante la vinificación. Los resultados de este estudio mostraron diferencias en la cesión de estos compuestos dependiendo del tipo de vino al que van dirigidos y de la casa comercial de la procedencia. Así, los preparados indicados para la elaboración de vinos tintos liberan una mayor concentración de polisacáridos, que están asociados a una modulación de la astringencia y de la protección del color de los vinos tintos, comparado con los indicados para vinos blancos. Sin embargo en estos últimos se determinó una mayor cesión de aminoácidos libres. Posteriormente, se estudió el efecto de componentes específicos presentes en preparados de LSI en el crecimiento de distintas especies de bacterias lácticas del vino. Se obtuvieron extractos de diferente composición empleando la extracción con fluidos presurizados, y se ensayó su actividad en el crecimiento de cepas bacterianas pertenecientes a las especies Lactobacillus hilgardii, Pediococcus pentosaceus y Oenococcus oeni. Los resultados de este trabajo mostraron que los distintos componentes presentes en los preparados de LSI pueden ejercer un efecto estimulante o inhibidor en el crecimiento de las bacterias lácticas, que depende del tipo de compuesto, de su concentración y de la especie bacteriana a ensayar. Entre los compuestos responsables del efecto estimulante se encuentran tanto aminoácidos esenciales como monosacáridos libres, mientras que los ácidos grasos de cadena corta y larga así como compuestos heterocíclicos volátiles originados por la reacción de Maillard parecen estar directamente implicados en el efecto inhibidor observado. En la tercera parte de este trabajo, se ha evaluado el papel de los preparados comerciales de LSI en el aroma y en las características organolépticas de los vinos. Para ello, empleando vinos sintéticos, se estudiaron por un lado, el efecto que los componentes cedidos por los preparados de LSI podrían tener en la volatilidad de compuestos del aroma ya presentes en el vino, y por otro lado, en la posible cesión al vino de compuestos odorantes presentes en los preparados y originados durante su fabricación. Los resultados de estos estudios pusieron de manifiesto que los preparados de LSI pueden modificar la volatilidad de compuestos del aroma del vino, dependiendo principalmente de las características físico-químicas del compuesto del aroma, del tiempo de permanencia del preparado en el vino y del tipo de preparado de LSI. Por otro lado, gracias al empleo de diferentes técnicas de extracción combinadas, la extracción con fluidos presurizados (PLE) y microextracción en fase sólida en el espacio de cabeza (HS-SPME) y posterior análisis por GO-MS, se caracterizó el perfil volátil de un preparado de LSI representativo del resto de los estudiados y se comprobó que estaba formado tanto por componentes procedentes de la levadura, como ácidos grasos de cadena corta y larga, así como por compuestos volátiles originados durante las etapas de fabricación de los preparados y resultantes de la reacción de Maillard. Se determinó a su vez, que algunos de estos compuestos volátiles, pueden ser cedidos tanto a medios vínicos, como a vinos reales. Concretamente, se comprobó que los preparados indicados para vinificación en blanco liberan una menor concentración de compuestos volátiles, y especialmente, de productos de la reacción de Maillard, que los indicados para vinificación en tinto. Estos compuestos, y principalmente los pertenecientes al grupo de las pirazinas, podrían modificar el perfil sensorial de los vinos, ya que son compuestos con, en general, bajos umbrales de percepción. Para intentar eliminar estos compuestos de los preparados, es decir, para su desodorización, en esta parte del trabajo, también se desarrolló una metodología basada en la extracción con CO2 supercrítico, que permitió la eliminación selectiva de este tipo de compuestos sin provocar modificaciones en su composición no volátil. Debido a la cantidad de preparados de LSI ricos en glutatión (GSH) disponibles en el mercado para mejorar las características sensoriales de los vinos, se estudió la cesión de este compuesto a medios vínicos. Para ello, se puso a punto una metodología que permitiera la cuantificación del GSH en sus diferentes formas (reducido y total), en vinos sintéticos y reales. El método se aplicó para cuantificar la cantidad de GSH aportada por los LSI a los vinos. Los resultados mostraron que los preparados de LSI indicados para vinificación en blanco y rosado liberaron, inmediatamente tras su adición a medios vínicos sintéticos, ♯y-glutamil-cisteína y GSH principalmente en su forma reducida a mayores concentraciones que los preparados indicados para otras aplicaciones. Por otro lado, se aislaron las fracciones de peso molecular <3000 Da de preparados de LSI y se emplearon para suplementar vinos sintéticos aromatizados con terpenos y sometidos a condiciones de envejecimiento acelerado. Los resultados revelaron una reducción en la oxidación por parte de las fracciones aisladas tanto de preparados de LSI ricos en glutatión como de preparados empleados como nutrientes de fermentación. Esta reducción era incluso mayor que cuando se empleaba el glutatión comercial, lo que indicaba la presencia de otros compuestos con propiedades antioxidantes. Finalmente, para conocer el efecto de los preparados de LSI a escala de bodega, se elaboraron a escala industrial dos tipos de vinos, con y sin la adición de un preparado de LSI rico en GSH, a escala industrial. En estos vinos, se determino el contenido en glutatión, y la evolución del color y de la composición fenólica y volátil durante la vinificación y a lo largo del envejecimiento en botella. Los resultados de este trabajo mostraron la capacidad del preparado de LSI de ceder glutatión en su forma reducida, aunque esté es rápidamente oxidado durante la fermentación alcohólica. Sin embargo, se comprobó que los vinos elaborados con el preparado presentaron mayor estabilidad de color y aroma a lo largo del envejecimiento en botella. De hecho, a los 9 meses de envejecimiento, se encontraron diferencias sensoriales entre los vinos con y sin el preparado. Sin embargo, estas diferencias sensoriales no fueron suficientes para que en el estudio de preferencia que se llevó a cabo con los mismos vinos, los consumidores mostraran preferencia hacia los vinos elaborados con el preparado de LSI.

Calidad bromatológica del ensilaje de hoja de plátano (Musàcea: variedad FHIA-01) con dos niveles de inclusión de levadura de torula (Candida utilis) más melaza

El presente estudio se realizó con el objetivo de determinar la calidad bromatológica (materia seca MS, proteína bruta PB, fibra neutro detergente FND), ácidos grasos volátiles AGV (ácido láctico, ácido acético, acido butírico) y pH del ensilaje de hoja de plátano (Musácea; variedad, FHIA-01), con dos niveles de inclusión de levadura de Torula (Candida utilis). El muestreo se realizó en la granja porcina y en los laboratorios de bromatología y microbiología de la Facultad de Ciencia Animal de la UNA. Los micro silos fueron conservados por 30 días. Los tratamientos evaluados fueron dos niveles de inclusión de levadura de Torula (Candida utilis al 0.5 y 1%). Los tratamientos se distribuyeron en un diseño completamente al azar (DCA) con tres repeticiones. El tratamiento uno (T1) consistió en hoja de plátano; el tratamiento dos (T2) en hoja de platano+melaza+0.5%levadura de Torula y el tratamiento tres (T3) en hoja de platano+melaza+1% levadura de Torula. Los resultados de la calidad bromatológica para MS por tratamiento fueron para T3:17.68%, T2: 17.22% y para T1: 16.46%. La PB alcanzó valores de: 14.08%, 13.50%, 13.12% para T3, T1 y T2, respectivamente. La FND presentó valores por tratamiento de T1: 67.80%, T3: 61.32% y T2: 56.39. Para los AGV, los resultados fueron para ácido láctico: T2 con 1.25%, T3 con 1.19% y T1 con 0.74%; para ácido acético T1 con 2.46%, T2 con 1.44% y T3 con 1.40; para ácido butírico no hubo presencia en ninguno de los tratamientos. Los resultados para el pH fueron para T1: 6.75%, para T3: 4.17% y para T2: 4.07. Con base en estos resultados, el T3 presentó mejor resultado en la calidad bromatológica y pH, superando al resto de los tratamientos, aunque obtuvo mejor resultado el T2 para el caso del ácido láctico. El uso de levaduras y melaza en el ensilaje mejora su calidad bromatológica.