En los últimos veinte años el mundo de los ingredientes cerveceros parece haber tenido ojos únicamente para el lúpulo. Esto no ha sido así en todo el planeta y en Latinoamérica los trabajos científicos focalizados en la levadura no han dejado de aportar valiosa información sobre los microorganismos responsables de la fermentación.
En una reciente investigación, científicos de la Universidad de Santiago de Chile y la Universidad Católica del Maule colaboraron con el Departamento de Biotecnología de la empresa Kayta con el objetivo de descubrir las posibilidades del uso de las levaduras vínicas para ampliar el repertorio de estilos de cerveza.
Como punto de partida para su trabajo, los chilenos tomaron el axioma que sostiene que las levaduras cerveceras Saccharomyces cerevisiae han presentado características genéticas específicas que solo les permiten sobrevivir en el mosto de malta utilizando maltosa y maltotriosa como principales fuentes de carbono. Sin embargo, para las cepas de Saccharomyces no cerveceras, metabolizar estos azúcares representa un desafío significativo, especialmente bajo condiciones de fermentación que incluyen alto estrés osmótico y bajas temperaturas.
Estas restricciones obligan a los productores a usar un rango limitado de cepas, incrementando los costes de producción y, hasta cierto punto, favoreciendo la homogeneidad en las características sensoriales de algunos estilos de cerveza.
Con la finalidad de adaptar los microorganismos a la producción cervecera, el equipo encabezado por Ángela Contreras, Cristian Valdés, Carlos A. Villarroel, Felipe Castro e Ignacio Farías llevó a cabo un proceso para mejorar las capacidades fermentativas de levaduras vínicas que habían aislado en viñedos chilenos.
Inicialmente se evaluaron 50 cepas provenientes de diferentes regiones vitivinícolas del país, seleccionándose cinco en base a su eficiencia fermentativa, consumo de azúcar, perfil aromático y calidad sensorial. Estas cepas fueron sometidas a un riguroso proceso de evolución adaptativa durante 600 generaciones, consiguiendo una cepa capaz de consumir maltosa y maltotriosa, crecer en mostos de alta densidad y fermentar a bajas temperaturas.
Los científicos revelaron en un informe de Frontiers of Microbiology que habían utilizado la secuenciación de ADN para examinar los cambios genómicos que podrían explicar el fenotipo cervecero superior de la cepa evolucionada. Destacaron cómo estos genes están relacionados con la supervivencia de las levaduras vinícolas en las condiciones de estrés del mosto de uva (pH más bajo y mayor concentración de glucosa y etanol que el mosto cervecero).
«Nuestros resultados demuestran que la aplicación de este método permitirá obtener levaduras capaces de realizar la fermentación alcohólica en el mosto de cerveza sin necesidad de adquirir cepas específicas de las llamadas "levaduras cerveceras"», concluyeron los científicos con optimismo.
¿Será posible crear nuevos estilos de cerveza?
Además de lo que supone como proyecto en el campo de la microbiología, los resultados también tienen interés a la hora de afrontar la creatividad, ya que ofrecen la posibilidad de crear nuevos estilos de cerveza en los que la complejidad puntúa.
La cepa evolucionada obtenida en Chile sería capaz de producir cervezas con mayor atenuación y concentración de etanol que la cepa parental. Como resultado, se conseguirían aromas y sabores exóticos muy apreciados que podrían diferenciar las cervezas creadas con ella de otras elaboradas con los tipos de levadura más utilizados por los cerveceros gracias a su comercialización.
Los científicos añadieron que con su trabajo sería posible obtener cepas con características específicas mediante la evolución adaptativa, un método que genera mutaciones indirectas no transgénicas. El uso cada vez más extendido de levaduras genéticamente modificadas en la elaboración de cerveza es actualmente objeto de un intenso debate en el sector y el tema genera gran controversia.
«Sin embargo, este estudio indica que, al aplicar la evolución adaptativa, es posible mejorar el uso de levaduras de origen no cervecero y aplicaciones tecnológicas no relacionadas en la producción de cerveza, lo que podría lograr una fermentación cervecera eficiente», puntualizan desde Chile.
El origen de la levadura Lager está en la Patagonia
Con anterioridad a este estudio, otro grupo de científicos de la Universidad de Santiago de Chile había llegado a una conclusión que todavía hoy genera debate. Según el equipo dirigido por el genetista molecular Francisco Cubillos, la levadura usada en la elaboración de cerveza de baja fermentación europea tiene su origen —hace miles de años— en la Patagonia chilena.
El grupo de investigadores logró identificar en árboles nativos la mayor diversidad de variantes de la levadura que dio lugar a la cerveza Lager. Además, secuenció su genoma y aisló 160 cepas de Saccharomyces eubayanus.
Las expediciones de muestreo se llevaron a cabo entre 2017 y 2018 en diez parques y reservas nacionales, abarcando una distancia de 2.090 kilómetros, desde la Región del Maule hasta la Región de Magallanes y la Antártica Chilena, incluyendo el Parque Natural Karukinka en Tierra del Fuego. En total, se analizaron 553 muestras de corteza de árboles nativos como la lenga (Nothofagus pumilio), el coigüe (Nothofagus dombeyi), el ñirre (Nothofagus antarctica) y la araucaria (Araucaria araucana).
Este hallazgo confirmaría que los bosques formados por especies del género Nothofagus albergan esta levadura y que las zonas frías del sur de Chile concentran la mayor diversidad genética de esta especie. Además, se determinó que estos bosques habrían sido el origen de gran parte de la diversidad global de la levadura Lager.
A medida que avanzaban hacia el sur, los especialistas encontraban más cepas de la llamada “levadura madre de la cerveza Lager”. Según Cubillos, anteriormente ya se había confirmado la presencia de Saccharomyces eubayanus en la Patagonia, pero faltaba información detallada sobre su estructura poblacional y diversidad genética.
El “feliz accidente” de Baviera y las futuras Lagers
«Todas las cervezas Lager que bebemos hoy en día provienen de una única levadura generada hace 500 años. Eso hace que la mayoría de las Lagers sean bastante similares», sostiene Cubillos, que define el nacimiento de la levadura Lager como “un feliz accidente” ocurrido a principios del siglo XVII en Baviera a partir de dos levaduras parentales, la Saccharomyces cerevisiae y la Saccharomyces eubayanus.
«La evidencia sugiere que la Saccharomyces cerevisiae contaminó un lote de Saccharomyces eubayanus cuando estaba fermentando, dando lugar a la primera generación de levaduras Lager». Desde entonces —y mucho antes de los descubrimientos de Pasteur– los cerveceros han “domesticado” la levadura Lager a través de la prueba y error. Se descartaban los fermentos de aquellas cervezas poco apetecibles y se guardaban con mimo los recogidsos de los mejores lotes.
Para Cubillos y otros colegas, la limitada diversidad genética de la levadura Lager limita sus posibilidades de aporte sensorial, algo a lo que trataron de buscar solución hibridando cepas vitivinícolas de Saccharomyces cerevisiae con cepas de la Saccharomyces eubayanus patagónica. Inicialmente, el experimento fue un fracaso ya que las levaduras no consumieron todo el azúcar presente y si la levadura no metaboliza el azúcar que se le suministra durante la fermentación, no produce el gas ni el alcohol necesarios para elaborar cerveza.
Los investigadores recurrieron a una técnica que consiste en introducir las levaduras híbridas “perezosas” en tubos de ensayo llenos de azúcar cada pocos días para observar cómo cambian sus características. Tras siete meses y después de 250 evoluciones, las levaduras híbridas resultaron estar llenas de vida y consumieron todo el azúcar que se les suministraba. Además, poseían aromas distintivos que las diferenciaban de las usadas en las Lagers existentes.
Algunas desprendían notas dulces, mientras que otras presentaban matices especiados, mayoritariamente a clavo. Ahora es el turno de que los científicos dejen espacio a los cerveceros para que comiencen a trabajar con ellas y determinen si los resultados pueden ser atractivos para los consumidores.
La investigación chilena no solo amplía los horizontes de la microbiología aplicada, sino que también invita a reimaginar la cerveza desde su raíz más biológica: la levadura. La posibilidad de crear estilos con perfiles sensoriales únicos —más complejos, exóticos y diferenciadores— podría marcar el inicio de una nueva era en la fermentación cervecera.
Y si esto es solo el comienzo, ¿qué otras innovaciones están gestándose en los laboratorios y viñedos del mundo?
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