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R-1147

ID:

Ecología y genómica poblacional de levaduras asociadas a la fermentación de agave en México

Claudio Emilio López Gallegos

Saccharomyces cerevisiae es una especie fundamental en procesos de fermentación alcohólica, como la producción de mezcal en México. S. cerevisiae es la especie dominante en las fermentaciones de agave. Sin embargo, no se sabe exactamente cómo y de dónde llega este microorganismo a las tinas de fermentación, dado que los productores no suelen usar un inóculo. Estas fermentaciones ocurren de manera "espontánea" por microorganismos procedentes del ambiente. Fuera de las fermentaciones, S. cerevisiae tiene una historia natural mas compleja de lo que parece. Aunado a que recientemente se ha revelado que es una especie de origen silvestre, se cree que la corteza de encinos (Quercus spp.) es un reservorio natural y que algunos insectos pueden funcionar como vectores en su dispersión. El objetivo de esta investigación es estudiar la interacción entre poblaciones de S. cerevisiae de ambientes naturales y de tinas de fermentación de agave en México, para entender el origen de las levaduras involucradas en la producción de destilados de agave. Para ello realizamos un muestreo en destilerías, ambientes naturales aledaños y zonas aisladas del humano, en los estados de Oaxaca, Durango, Tamaulipas y Nuevo León. Colectamos 876 muestras de corteza de árboles, insectos, objetos y tinas de fermentación. Mediante un enriquecimiento selectivo para especies del género Saccharomyces, obtuvimos mas de 4000 aislados e identificamos el 73% a nivel de especie mediante espectrometría de masas. Se identificaron dos especies del género Saccharomyces, 86% fueron S. cerevisiae y 14% S. paradoxus, la especie filogenéticamente más cercana a S. cerevisiae. S. paradoxus se encontró con mucho mayor frecuencia en ambientes naturales, particularmente en la corteza de Quercus spp. y está sobrerrepresentada en la región Noroeste del país. Los análisis genómicos revelaron que la estructura filogenética de las cepas S. cerevisiae, aisladas de las tinas de fermentación, tiene una fuerte influencia geográfica. Además, las cepas de fermentación de agave forman un clado distinto a los aislados del resto del mundo. Hasta donde sabemos, nuestro estudio es el primer trabajo sistemático en el que se aíslan y caracterizan a nivel genómico cepas silvestres del género Saccharomyces en México, ofreciendo evidencia de que existen reservorios naturales y posibles asociaciones entre levaduras e insectos, como vectores, relacionados con la producción de mezcal. Nuestra investigación aporta a la conservación de la biodiversidad de microorgansimos y sus reservorios naturales para la producción artesanal de bebidas destiladas en México, así como su posible aprovechamiento en aplicaciones biotecnológicas.

Palabras clave:

Saccharomyces, ecología de levaduras, mezcal, genómica poblacional

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