Analysis of the effects of hyperosmotic stress on the derepression of invertase activities and the growth of different bakers yeast strains

Análisis de los efectos de estrés hiperosmético sobre la derrepresión de las actividades invertasa y el crecimiento de distintas cepas de levadura de panificación

El crecimiento de la levadura de panificación Saccharomyces cerevisiae en un medio que contiene sacarosa requiere un alto nivel de actividad extracelular de la enzima invertasa. Sin embargo la expresión de la invertasa está bajo el estricto control de la represión de glucosa en S. cerevisiae. Adicionalmente, la actividad de la enzima invertasa también se encuentra afectada por las condiciones de estrés fisiológico a las que está expuesta la levadura de panificación durante las diversas etapas de producción a nivel industrial y procesos de recuperación (downstream).

Los autores analizaron el efecto del estrés hiperosmótico sobre la derrepresión de las actividades de invertasa de una cepa haploide de levadura de laboratorio y tres cepas distintas industriales. Los resultados indican que el estrés hiperosmótico interfiere con la derrepresión de la actividad de la invertasa en la levadura.

Torulaspora delbrueckii : Un modelo para el estudio del estrés por NaCl en levadura de panadería

Torulaspora delbrueckii : a model for NaCl stress study in baker yeast

Los hábitos alimenticios del hombre han variado en estos últimos años, aumentando la demanda de productos congelados de panadería y bollería por lo que se requieren levaduras con gran resistencia a diferentes tipos de estrés. En la masa panaria, la presencia de NaCl provoca por una parte un estrés osmótico debido a la pérdida masiva de agua de la célula y por otra parte un estrés iónico debido a las altas concentraciones de iones Na+ y Cl- en el citoplasma, lo que tiene efectos dañinos para la levadura.

Torulaspora delbrueckii es una levadura capaz de fermentar una masa panaria y más resistente a estrés que la habitualmente utilizada en la industria, Saccharomyces cerevisiae. A pesar de cumplir con las demandas actuales de la industria, los productores son muy reacios a la introducción de un nuevo microorganismo, ya que esto significaría tener que modificar sus ya bien establecidos procesos de producción. Por ello, se ha utilizado a la levadura T. delbrueckii en este trabajo, como organismo modelo de estudio del estrés por NaCl en levadura de panadería.

Este es un microorganismo muy poco estudiado, sobretodo a nivel molecular, por lo que se desarrollaron herramientas para su utilización en el laboratorio. Se consiguió aislar los genes HIS3 y LEU2, que son habitualmente utilizados como marcadores auxotróficos y además se consiguió una cepa de T. delbrueckii auxótrofa para el gen LEU2. Gracias a la secuenciación de estos genes y de sus regiones flanqueantes en varias levaduras, se pudo añadir más información para esclarecer las relaciones filogenéticas entre el grupo de levaduras Saccharomyces sensu stricto y sensu lato.

Centrándose en T. delbrueckii como modelo de resistencia a estrés salino, se aislaron genes cuya sobreexpresión confiere resistencia a NaCl en S. cerevisiae. Así, se identificó una pauta de lectura abierta que codifica una proteína, con una alta homología a Ena1, Ena2 y Ena5 de S. cerevisiae. El aislamiento de TdENA1 en este rastreo indicó que la estrategia empleada era correcta, ya que este gen codifica la principal ATPasa tipo P implicadas en el bombeo de iones Na+ al exterior de la célula cuya función determina resistencia a estrés iónico.

Hybridization and selection of accharomyces cerevisiae strains from Industrial baker’s yeasts

Hibridización y selección de cepas de Saccharomyces cerevisiae a partir de levaduras de panificación industriales

Se llevó a cabo un estudio de hibridización de dos cepas de levadura de panificación Saccharomyces cerevisiae aisladas en Tailandia, IFRPD 6080 e IFRPD 6081. Se empleó la técnica de rare-mating con cepas de apareamiento haploides y diploides de levaduras de panificación japonesa. Se seleccionaron híbridos poliploides (triploides y tetraploides) producidos por rare-mating, y se indujeron por esporulación.

Se llevó a cabo un screening de segregantes obtenidos de clones de esporas individuales de los híbridos por determinación de sus características, por ejemplo, producción de levadura luego de su cultivo, contenidos de trihalosa y carbohidratos totales de la levadura obtenida, y producción de dióxido de carbono durante la fermentación con masa de pan.