Los genes de la cerveza artesanal

Troels Prahl, cervecero y microbiólogo del distribuidor de levaduras del Sur de California, White Labs, se sienta en el bar de degustación del laboratorio en compañía de cuatro medias pintas de cerveza y describe cada una entre sorbos pensativos.
 
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Los genes de la cerveza artesanal

“La primera tiene una base de malta y un cuerpo de frambuesa, romero y plátano”, dice; la segunda, “una bocanada de pasas de uva blancas y unl final de aceitunas en salmuera”; la tercera “fluye abundante y suave como una cerveza inglesa clásica”; y la cuarta “perfumada con una mezcla de paja fresca y nuez moscada”.

Los colores de las cervezas son tan variados como sus sabores, que van del dorado turbio al ámbar claro. Con la única excepción de las levaduras utilizadas en la fermentación, explica Prahl, todas ellas son producto de exactamente el mismo proceso cervecero.
 

Levaduras domesticadas

Tras miles de años de domesticación involuntaria, las levaduras cerveceras —microorganismos que fermentan esa tibia decantación de grano, agua y lúpulo— son tan diversas como las cervezas que producen. Y ahora, dos equipos de investigación de White Labs y un laboratorio de genética Belga, están registrando su amplia y extensa genealogía, creando el primer árbol genealógico genético para las levaduras cerveceras y las cervezas que producen.

Los laboratorios han secuenciado el ADN de más de 240 cepas de levaduras cerveceras de todo el mundo. Junto con las muestras de cervecerías como Sierra Nevada, Duvel Moortgat y Stone, “hemos lanzado levaduras de vino, pan, bio-etanol y sake para comparar”, dice Kevin Verstrepen, director del laboratorio en Bélgica.

Haciendo una lectura línea por línea de las 12 millones de moléculas que forman el ADN de cada levadura, según dice el Dr. Verstrepen, los investigadores podrán no sólo decir cuán relacionadas están dos levaduras (¿Está Sam Adams relacionada a Stone o Sierra Nevada?), sino responder a otras preguntas importantes: qué cervecerías comenzaron con las mismas cepas de levadura, cómo estos organismos evolucionaron con el tiempo y, por supuesto, cómo se traduce todo esto en el sabor.

“Las levaduras pueden producir más de 500 componentes de aroma y sabor”, dice Chris White, fundador de White Labs, afectando el nivel de alcohol de una cerveza, su claridad y textura. Pero mientras la levadura cervecera es uno de los organismos mejor estudiados en biología molecular y celular, el cómo se traducen exactamente sus genes a las propiedades de fermentación aún no ha sido claramente entendido.

ADN de las levaduras

Al comparar el ADN de cientos de levaduras, junto con información sobre cómo actúan y desarrollan cerveza, “tendremos una ventana única dentro del código genético,” dice Prahl, quien dirige el experimento en White Labs. Él está comparando la información de secuenciación de cada levadura con datos de elaboración de más de 2.000 lotes de cerveza —incluyendo las cuatro que estaba saboreando.

Los investigadores del laboratorio Belga —una empresa conjunta del Instituto de Biotecnología y de la Universidad de Lovaina, Bélgica— tienen planes aún más grandes. “Con esta información seremos capaces de seleccionar diferentes propiedades en las levaduras y criarlas juntas para generar nuevos tipos”, dice el Dr. Verstrepen. “En pocos años podríamos estar bebiendo cervezas que son muy diferentes y más interesantes que las que existen en la actualidad.”

Para los cerveceros hay pocas opciones para generar nuevas levaduras. El simplemente criar cepas juntas pocas veces resulta en una cerveza utilizable —porque la mayor parte de levaduras son altamente especializadas, los resultados son a menudo el equivalente genético de combinar una bicicleta con unos patines de línea. Cada uno sirve para el mismo propósito, pero aplicar piezas de uno al otro produce algo más que un problema.

Y mientras efectivamente existen herramientas genéticas para crear nuevas levaduras artificialmente — empalmando genes de una a otra—, debido al gran estigma asociado con los alimentos genéticamente modificados, no hay mercado para ellos.

“Ahora mismo tenemos unos pocos cientos de cepas de levadura genéticamente modificadas esperando pacientemente en el congelador de nuestro laboratorio”, dice Jan Steensels, un microbiólogo del laboratorio Belga, “pero la mayoría de los cerveceros y los consumidores no quieren saber nada de ellas”. Los datos del proyecto genómico podrían permitir a los investigadores diseñar y criar nuevas levaduras sin recurrir a la modificación genética.

Sabiendo que genes rastrear, y utilizando computadores y robótica para acelerar el proceso, un investigador podría emparejar dos cepas de levaduras diferentes, miles de veces hasta que, por casualidad, produjeran una descendencia con la combinación perfecta de características genéticas. “Así que digamos que hay una levadura que produce un sorprendente aroma frutado en la cerveza, pero no puede fermentar más allá de 3 por ciento de alcohol,” dice Chris E. Baugh, microbiólogo de Sierra Nevada, que no está involucrado en el proyecto. Un científico que entendiera la genética, continuó, “podría criarla con una cepa más tolerante al alcohol.”

Es poco probable que esas nóveles levaduras terminen en la cerveza de gigantes como Budweiser, que durante décadas han protegido su levadura estrella con guardias armados. “Donde realmente despegarían es en la escena cervecera artesanal”, dice el Dr. Baugh. El número de cervecerías artesanales y microcervecerías ha explotado en las últimas décadas, desde una docena en 1980 a unas 2.500 hoy en día; ahora representando el 14% de la ventas de cerveza en todo el país. “Y hay un gran empujón para algo nuevo e interesante todo el tiempo”, dijo el Dr. Baugh.
 

Secuenciación de levaduras

Sólo en los últimos años ha sido posible un proyecto de secuenciación de ADN de esta escala. El proyecto para secuenciar el primer genoma humano, completado el año 2000, tomó casi una década y costó casi 3 mil millones de dólares; las nuevas tecnologías y equipos de laboratorio han bajado rápidamente los costos y han acelerado el proceso. Hoy en día los investigadores pueden secuenciar una levadura individual, menos compleja, en cuestión de días, por sólo unos cuantos miles de dólares.

La tecnología es tan económica que en White Labs las primeras 96 cepas fueron secuenciadas de forma gratuita por la compañía biotecnológica Illumina, para evaluar una de sus nuevas máquinas de secuenciación. Más que el costo, el verdadero obstáculo del experimento radica en ordenar el enorme tesoro de datos genéticos recién adquiridos, dice Prahl, quien se ha asociado con la empresa de bioinformática Synthetic Genomics para analizar el conjunto de datos de su proyecto.
 
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El futuro

Muchos investigadores creen que los cerveceros pronto secuenciarán cepas de levadura rutinariamente. “Este proyecto me parece se convertirá en algo que inevitablemente uno podrá hacer,” dice Randy W. Schekman, un genetista de levadura en la Universidad de California, Berkeley, quien compartió el Premio Nobel de Medicina en 2013. Con la reducción de los costos y el aumento de la velocidad, añadió, “la secuencia es casi trivial en este punto”.

Pero el Dr. Schekman ve este tipo de investigación como un golpe importante para una industria que ha sido cautelosa con las técnicas genéticas.

“Hasta hace poco, la industria cervecera se ha mostrado notablemente reacia al uso de técnicas genéticas y de biología molecular para mejorar sus cepas cerveceras,” dice el Dr. Schekman. “Ha pasado mucho tiempo desde que alguien en realidad ha hurgado en las bases moleculares y las diferencias entre las diferentes cepas cerveceras.

 

 

www.nytimes.com

 

 

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