Un compuesto de sabor llamado acetato de feniletilo imparte un toque de rosa o miel donde sea que se encuentre:una pizca de perfume, un sorbo de vino, un trago de cerveza. Los microbiólogos de Bélgica han utilizado el mapeo genético para identificar, por primera vez, genes de levadura específicos que producen niveles más altos de este aroma en bebidas alcohólicas. El nuevo hallazgo se suma a otros trabajos recientes que conectan genes con sabores en vinos y cervezas. y puede usarse para cultivar levaduras que producen nuevos sabores.
"En algunos vinos, puedes oler el sabor de la rosa por encima de todos los demás, "dice el microbiólogo Johan Thevelein en el Centro de Microbiología de VIB, un instituto de ciencias de la vida en Flandes. "Pero, ¿por qué ciertas cepas de levadura producen más de este compuesto que otras cepas? no había ningún conocimiento ". Thevelein dirigió el estudio con Maria R. Foulquié-Moreno, también en VIB. Sus hallazgos se publican 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 vino la mayor parte del sabor proviene de las propias uvas, el metabolismo de la levadura puede alterar esos sabores, agregando sabores secundarios. La levadura también aporta sus propios sabores.
Los investigadores utilizaron análisis genómicos de alto rendimiento para estudiar genes en una cepa híbrida de Saccharomyces cerevisiae, o levadura de cerveza, derivado de dos cepas parentales. En el híbrido identificaron cuatro loci de rasgos cuantitativos (QTL), franjas de ADN que contienen múltiples genes pero solo un gen causante, que estaban vinculados a una mayor producción de acetato de feniletilo. Investigaciones posteriores mostraron que los alelos de dos genes, TOR1 y FAS2, fueron responsables de la mayor producción del compuesto de sabor. (FAS2 codifica una enzima involucrada en la producción 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, es decir, ciertos sabores, pero el proceso lleva mucho tiempo, costoso, y puede causar otros cambios no deseados en la levadura.
"Tienes que hacer dos cosas, "dice Thevelein." Uno es mejorar el rasgo de la levadura que desea mejorar. El segundo es no cambiar nada más en la levadura. En la práctica, el último resulta ser mucho más difícil que el primero ". 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, él dice. En años recientes, Los microbiólogos han conectado genes específicos a una variedad de sabores, incluyendo nerolidol (un aroma a madera), acetato de etilo (un olor dulce, como en esmalte de uñas), y sabores de azufre. En su trabajo en VIB, Thevelein y Foulquié-Moreno también han identificado genes responsables de sabores a plátano y mantequilla.
CRISPR / Cas9 puede agregar genes deseables e intercambiar los indeseables, generalmente sin el tiempo, gastos, y efectos secundarios no deseados de las cepas cruzadas. "Con CRISPR, nunca dejamos una cicatriz, "dice Foulquié-Moreno. Debido a que las cepas de levadura modificadas tienen alelos que han sido intercambiados de otras levaduras, deben ser indistinguibles de las cepas producidas por reproducción o por mutagénesis y selección, ella dice.
Los investigadores se han asociado con una fábrica de cerveza 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.
