Saccharomyces cerevisiae (S. cerevisiae) es un hongo unicelular muy usado para producir la fermentación de la levadura del pan y en la producción de vino y cerveza, perteneciendo a los Saccharomyces.
Su morfología está influenciada por su forma de reproducción ya que esta es mediante gemación, es decir, asexual y a partir de una yema o protuberancia de un Saccharomyces.
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Características de Saccharomyces cerevisiae
Tiene color amarillo con tonalidades verdes, siendo un microorganismo unicelular eucariota. Estando presente en muchos tipos de hábitats. Puede encontrarse de forma natural en el suelo, el agua, así como en diversas plantas. Pero sin suda, actualmente S. cerevisiae tiene usos amplios en la industria alimentaria por su capacidad para fermentar ciertos alimentos.
Las características de Saccharomyces cerevisiae son:
- Organismo unicelular eucariota.
- Color verde amarillento.
- Pertenece a la familia de los quimiorganótrofos.
- Es una bacteria anaeróbica facultativa.
- Se alimenta de glucosa y otros carbohidratos.
- Produce una toxina proteica que inhibe el crecimiento de otras levaduras (efecto killer).
Los quimiorganótrofos obtienen su energía a partir de la oxidación de compuestos orgánicos. Así que Saccharomyces cerevisiae no necesita la luz solar para crecer y desarrollarse.
Al ser un microbio anaerobio facultativo S. cerevisiae puede vivir cuando hay poca presencia de oxígeno. Para ello puede fermentar materia orgánica y valerse de ella para respirar produciendo CO2, etanol y glicerol mediante la reacción química llamada fermentación alcohólica.
Hay que constatar que, ante situaciones en donde el oxígeno es escaso su crecimiento y reproducción es deficiente. Sin embargo, esta es la situación ideal para usar al microorganismo como agente biológico para producir fermentación de cereales como la cebada, el trigo o el maíz.
Aunque hace uso de diferentes sustratos para alimentarse, la fuente de carbono más común es la glucosa, pero también puede nutrirse con otros azúcares.
Genoma
Cerevisiae cuenta con 5.800 genes. Su genoma ha sido completado en los últimos años. Cuando se inició la carrera por comprender los genes, este microorganismo eucariota fue uno de los primeros que se completó.
De los 5.800 genes estudiados, cerca de 708 han sido identificados como funcionales en su metabolismo.
Morfología
Está formado por una membrana celular que aísla el núcleo celular de exterior igual que el resto de organismos eucariotas.
En interior de esta membrana podemos encontrar la membrana nuclear, la cual tiene la función de proteger el ADN que lo compone.
La membrana mitocondrial se encarga de producir energía, proporcionando la energía vital que Saccharomyces necesita.
El retículo endoplasmático (RE) produce la síntesis de proteínas, lípidos y propicia la detoxificación de la célula.
Su citoesqueleto está formado por la vacuola y los peroxisomas, orgánulos presentes en todas las células vegetales. La vacuola es un compartimento cerrado y aislado por la membrana plasmática. Los peroxisomas contienen oxidasas y catalasas, sirviendo como tubo digestivo y, al mismo tiempo que es funcional como citoesqueleto de proteínas.
Una característica común en muchos organismos eucariotas es la turgencia o presión de turgor. Puede hincharse cuando en su interior hay muchos fluidos, algo que le da a Saccharomyces cerevisiae una morfología peculiar. Además, su pared celular está compuesta de quitina, glúcido nitrogenado que es insoluble en agua y que salvaguarda al microorganismo contra agresiones externas.
Metabolismo
Dispone de dos tipos de metabolismo:
- Metabolismo oxidativo o respirativo.
- Metabolismo fermentativo.
El metabolismo aerobio necesita oxígeno para vivir y el metabolismo fermentativo hace uso de la fermentación para producir energía. Las fuentes utilizadas son carbohidratos, aminoácidos y azúcares como fructosa, glucosa, maltosa, galactosa, manosa, etc.
En condiciones óptimas en donde hay altas concentraciones altas de azúcares Saccharomyces cerevisiae puede realizar la fermentación con la glucólisis para, posteriormente producir etanol.
Cuando los azúcares son escasos, el hongo S. cerevisiae puede aprovechar el etanol para respirar mediante el Ciclo de Krebs.
Hábitat
Su presencia es muy amplia. Puede encontrarse en multitud de lugares en la naturaleza como plantas, frutas e incluso en el suelo. Es frecuente detectar como hábitat de Saccharomyces cerevisiae las frutas maduras (uvas, peras, manzanas, etc.) así como también en la savia y corteza de árboles.
El entorno donde es más frecuente encontrarlo es en medio ricos en carbohidratos en donde puede producir la fermentación, tolerando muy bien la presencia de alcohol.
Otro lugar en donde es común encontrar S. cerevisiae es en medio húmedos orgánicos. Frecuente descubrirlo junto con otros microorganismos que también se alimentan de las mismas fuentes.
Este microorganismo unicelular está muy extendido en la naturaleza, siendo uno de los principales catalizadores del proceso de descomposición de la materia orgánica. Acelera la descomposición.
pH
Lo ideal es mantener el medio de cultivo de con un pH entre 4,5 y 6, siendo muy común situarlo entre 5,2 y 5,7 para producir una fermentación más elevada.
Sin embargo, dentro de estos valores es posible modificar el pH en función de los intereses como elaborar vino con S. Saccharomyces o cerveza. Según la masa madre usada deberá optimizarse los valores para conseguir buenos resultados.
Vino
En la industria vinícola tiene suma importancia ya que es una de las levaduras más usadas. Saccharomyces cerevisiae del vino actúa como un hongo ascomiceto y modifica algunas enzimas.
Cerevisiae mejora el aroma del vino, siendo fundamental para conseguir los mejores caldos.
Debido a que es muy prolífico en el zumo de uva es muy adecuado para la producción vinícola. Produce altas cantidades de etanol y disminuye la presencia de azúcares, bajando también el pH, algo que inhibe el crecimiento de otras levaduras y microorganismo que podría echar a perder la producción del vino.
El efecto killer, así llamada a la secreción de una toxina que promueve la muerte de otras cepas de levaduras hace que cerevisiae sea ideal para mantener el vino en perfectas condiciones, así como otras bebidas como la cerveza e incluso la masa del pan. Es un método de control muy apreciado por los productos de vinos ya que mantiene alejados a los gérmenes.
Cuando el vino es envejecido puede observarse su presencia en forma de película superficial (velo de flor).
El uso de una de las cepas de Saccharomyces será elegido por el enólogo después de la molienda. Este habrá de tener en cuenta las características finales que desea conseguir, valorando la temperatura de elaboración, así como el gusto final.
Pan
Al igual que en la industria vinícola en la panificación hay un recurso muy útil con la levadura Saccharomyces cerevisiae para elaborar el pan.
Las levaduras son esenciales para la fermentación, haciendo que crezca la masa y la miga quede esponjosa.
La levadura para el pan se comercializa seca, pero rica en cerevisiae. Para fabricarlo se añade en la harina que será fermentada por los microorganismos, dando como resultado un aumento de la masa del pan y gas carbónico. Este último es el responsable que aumente el volumen de la masa y que tenga un aspecto característico agujerado, de queso Gruyer.
En la panificación Saccharomyces absorbe los azúcares procedentes del almidón de la harina, teniendo preferencia por la glucosa. El azúcar que primero desparecerá será la glucosa, luego la sacarosa, fructosa y, al final de la fermentación será reducida la maltosa.
