Ciencia e Investigación Estados Unidos Información General

Conozca la levadura de panadería, el hongo unicelular en ciernes que esponja su pan



por Charlotte Hsu, Universidad de Buffalo


Viven en masa de pan. Mueren en tu horno.

En el supermercado , donde los compras, se sientan en pequeños frascos de vidrio, inactivos en el estante, esperando ser rehidratados para poder hacer el trabajo de su vida, comiendo azúcar y liberando dióxido de carbono para formar burbujas en tu pan.

La levadura de panadería se ha convertido en un producto pandémico codiciado ya que la gente hornea en casa.

Pero, ¿cuánto sabe realmente sobre este organismo, un hongo unicelular que los científicos llaman Saccharomyces cerevisiae?

Resulta que la levadura de panadería es un organismo modelo común que los investigadores utilizan para estudiar los procesos biológicos , incluidas las enfermedades. Varios biólogos de la Facultad de Artes y Ciencias de la Universidad de Buffalo cultivan la especie con regularidad en sus laboratorios, y algunos se tomaron el tiempo para discutir la ciencia extraña y maravillosa de S. cerevisiae.

¿Qué es la levadura de panadería? (No se preocupe, no se convertirá en un hongo)

«La levadura es un hongo que crece como una sola célula , en lugar de como un hongo», dice Laura Rusche, Ph.D., profesora asociada de ciencias biológicas de la UB.

Aunque cada organismo de levadura está formado por una sola célula, las células de levadura viven juntas en colonias multicelulares. Se reproducen a través de un proceso llamado gemación, en el que una «célula madre» desarrolla una protuberancia conocida como «yema» que se hace cada vez más grande hasta que tiene el mismo tamaño que la madre.

«Esa es la célula hija y se divide», dice Sarah Walker, Ph.D., profesora asistente de ciencias biológicas de la UB. «Son organismos unicelulares, por lo que no crecen para convertirse en hongos ni nada de eso».

Cuando los suministros de alimentos se agotan o el ambiente se vuelve duro, S. cerevisiae puede producir células especiales resistentes al estrés llamadas esporas, que pueden permanecer inactivas durante largos períodos de tiempo, germinando cuando las condiciones mejoran. Las células de levadura regulares que no son esporas también se pueden conservar mediante congelación.

«Las células de levadura pueden agacharse y esperar, pueden entrar en una especie de animación suspendida para sobrevivir al estrés», dice Walker. «No podemos hacerlo, pero ellos pueden. En el laboratorio, los ponemos en un congelador de -80 grados Celsius, por lo que es un congelador profundo, y son estables durante años y años. Luego, tomamos un poco de hielo del cultivo congelado y comienza a crecer de nuevo «.

Conozca la levadura de panadería, el hongo unicelular en ciernes que esponja su pan
Levadura de panadería, o Saccharomyces cerevisiae, vista a través de un microscopio en el laboratorio de la bióloga de la UB Laura Rusche. Cada objeto redondo es una célula de levadura individual. Las células en la foto son una cepa de laboratorio de S. cerevisiae, pero la levadura salvaje se ve esencialmente igual, dice Rusche. Crédito: Ashleigh Hanner

¿Qué hace la levadura en la naturaleza?

En el mundo, la levadura se acabó: en la savia de los árboles, en la piel de las uvas, en los frutos caídos. Los organismos impulsan el proceso de descomposición, ayudando a descomponer el material vegetal.

«¿Dónde se encuentra la levadura en la naturaleza? Se encuentra en todas partes», dice Rusche. «Produce pequeñas esporas, y esas esporas están por ahí. Donde prolifera es en materia vegetal en descomposición, fruta en descomposición. Le gusta el azúcar».

«Durante mucho tiempo, la gente solía agrupar plantas y hongos, pero son biológicamente diferentes», agrega. «Las plantas hacen la fotosíntesis. Los hongos no. Los hongos viven en material en descomposición, en cosas como madera podrida, y están comiendo lo que otros organismos han dejado atrás, mientras que las plantas están produciendo su propio alimento a través de la fotosíntesis».

Walker explica que S. cerevisiae y otras especies de levadura comen azúcar y producen subproductos que incluyen dióxido de carbono (responsable de las bolsas de aire en el pan con levadura) y alcohol (piense en el vino y la cerveza).

«La levadura evolucionó para aprovechar el material vegetal con alto contenido de azúcar que surgió cuando surgieron las plantas con flores», dice. «Las plantas producen frutos dulces para atraer a los animales a mover sus semillas, pero la mayoría de los frutos se caen al suelo y se pudren, y la levadura se está aprovechando de todo esto. Ellos son los que se pudren».

¿Por qué los científicos usan levadura de panadería en el laboratorio?

Los investigadores aprovechan la levadura de panadería para estudiar una variedad de procesos biológicos.

El laboratorio de Rusche usa S. cerevisiae para aprender más sobre cómo ciertos genes se activan o desactivan en respuesta al estrés. El equipo de Walker usa el organismo para investigar las complejidades de la traducción del ARNm, que hace que las células produzcan proteínas.

Esta investigación arroja luz sobre la biología básica de S. cerevisiae. Pero el trabajo también podría mejorar la comprensión de los procesos celulares en otras especies, desde levaduras que causan enfermedades hasta humanos.

A los científicos les gusta trabajar con levadura de panadería porque es barata, su material genético es fácil de manipular y los investigadores ya saben mucho sobre ella. La levadura también crece rápidamente.

Conozca la levadura de panadería, el hongo unicelular en ciernes que esponja su pan
Colonias de levadura de panadería o Saccharomyces cerevisiae, fotografiadas bajo un microscopio. La levadura no crece de esta manera en la masa de pan: las imágenes son de un estudio de 2016 en el laboratorio del biólogo Paul Cullen de la UB que exploró los mecanismos celulares que causan ciertos cambios en los patrones de crecimiento de la levadura. En condiciones ricas en glucosa en una placa de laboratorio plana (izquierda), las células de levadura crecen en un grupo compacto. Pero cuando la glucosa es limitada (derecha), nuevas células crecen hacia afuera, formando una configuración similar a un filamento que puede ayudar en la búsqueda de alimento. Barra, 10 micrones. Crédito: Paul J. Cullen

«Las células de levadura son un buen organismo modelo porque se puede cultivar un cultivo de la noche a la mañana. El tiempo de duplicación es de solo una hora y media, mientras que si se cultiva un cultivo de células de mamífero, puede llevar algunas semanas», dice Walker. . «Muchas veces, la levadura tiene una versión reducida de la maquinaria genética que se requiere para procesos similares en organismos superiores. Así que a veces hacemos nuestro trabajo inicial en la levadura y luego intentamos dar seguimiento a resultados prometedores en células de mamíferos. «

«Es un organismo de laboratorio realmente bien establecido, por lo que si aprende algo nuevo sobre Saccharomyces, puede ponerlo en el contexto de todo lo demás que toda la comunidad ya ha aprendido sobre ese organismo. Puede relacionar los datos con lo que ya sabe «, Dice Rusche. «Si vas a una especie que no ha sido realmente estudiada y haces un descubrimiento, tienes una pieza de información aislada».

¿Algún consejo para panaderos y cerveceros?

Christopher Rupert, un Ph.D. candidato en el laboratorio de Rusche, dice que una de las cosas interesantes de la levadura es que estos organismos evolucionaron no para ayudar a los humanos a hacer pan y cerveza, sino para sobrevivir en sus nichos ecológicos.

«Mucha gente asocia la levadura con la cerveza y el pan. La levadura fermenta, absorbe azúcar y escupe alcohol y CO 2, y por eso nos encanta», dice. «Pero lo interesante es que se ha planteado la hipótesis de que esto evolucionó como una forma de que la levadura luche contra otros microorganismos. La levadura tiene una mayor tolerancia al alcohol, por lo que cuando secreta alcohol, está matando las bacterias a su alrededor, por lo que es la única que queda «.

La disertación de Rupert trata sobre la especie de levadura Candida parapsilosis, que puede causar infecciones humanas. Pero hizo una investigación de pregrado sobre S. cerevisiae, y también la usa en casa; es un panadero ávido, hace panecillos, panecillos para hamburguesas, galletas de suero de leche y pan de masa fermentada (sembró el suyo con un poco de levadura de panadería, pero también contiene levaduras silvestres de diferentes especies).

«Cuando solíamos ir al laboratorio, él traía cosas para que probamos», dice Rusche, recordando los días antes del distanciamiento social. «Siempre obtendríamos todas sus golosinas».

Conozca la levadura de panadería, el hongo unicelular en ciernes que esponja su pan
Levadura de panadería, o Saccharomyces cerevisiae, vista a través de un microscopio en el laboratorio de la bióloga de la UB Laura Rusche. Cada objeto redondo es una célula de levadura individual. Las células en la foto son una cepa de laboratorio de S. cerevisiae, pero la levadura salvaje se ve esencialmente igual, dice Rusche. Crédito: Ashleigh Hanner

Debido a que las levaduras no evolucionaron específicamente para ayudar a los humanos, los humanos deben satisfacer las necesidades de las levaduras.

Por ejemplo, S. cerevisiae prospera a temperaturas de aproximadamente 85 grados Fahrenheit, razón por la cual los panaderos experimentados a menudo mantienen su masa en algún lugar cálido. Demasiado frío y la levadura tardará en crecer. Demasiado calor y morirá.

Cuando se trata de hacer vino, elegir la especie correcta de levadura puede ser importante, ya que algunas pueden tolerar niveles más altos de alcohol que otras. Si su levadura muere antes de que pueda consumir todo el azúcar, su bebida podría resultar demasiado dulce, dice Walker, que tiene un melocotonero en su jardín y hace vino de melocotón.

«Si horneas o preparas cerveza con levadura, tienes un organismo vivo. Tienes que darle tiempo y un ambiente cálido y agradable», dice Rusche. «Los humanos domesticaron Saccharomyces cerevisiae, pero hay tantas especies diferentes de levadura en el mundo. Las masas madre contienen mucha levadura silvestre, y muchas de ellas no son Saccharomyces. Son organismos muy interesantes «.


Leer más


LEAVE A RESPONSE

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *

Social Media Auto Publish Powered By : XYZScripts.com