Las levaduras son microbios que se emplean en la industria para fermentar alimentos como el vino y el pan, fabricar fármacos como la insulina y producir nuevos biocombustibles, pero sobre todo para generar cerveza, la bebida fermentada más común del mundo. Existe la cerveza Ale –de fermentación a más alta temperatura– y la Lager, de fermentación baja y que incluye a la mayoría de las marcas españolas, además de cubrir el 94% del mercado global.
Su éxito radica en una fermentación en condiciones más lentas y a temperaturas bajas (entre 5 y 14 ºC) donde interviene una levadura híbrida, creada a partir de dos especies (la domesticada Saccharomyces cerevisiae y la descubierta recientemente Saccharomyces eubayanus).
Sin embargo, el origen genético de esta levadura híbrida seguía siendo un misterio. Un nuevo estudio, publicado en PLoS Genetics, ha ahondado en los genomas de estos microorganismos para revelar por primera vez cómo las levaduras se combinan de manera natural y dan lugar a híbridos como la Lager.
En los últimos años, el descubrimiento en la Patagonia de la primera población salvaje de Saccharomyces eubayanus había contribuido a arrojar algo de luz sobre esta cuestión y a inspirar la hipótesis de cómo una levadura de América del Sur acabó mezclada con otra levadura en una bodega de Baviera en Alemania.
Los viajes en barco de los exploradores europeos podrían explicarlo en parte. Pero desde el hallazgo de esta levadura en 2011, el organismo ha aparecido en lugares tan lejanos entre sí como EEUU (Wisconsin, Carolina del Norte, el estado de Washington), Nueva Zelanda y el Tíbet. En Europa, el único rastro del organismo encontrado hasta ahora reside en estas levaduras híbridas entre S. cerevisiae y S. eubayanus.
Es aquí donde el rompecabezas se complica porque "no tiene sentido biogeográfico", señala Chris Todd Hittinger, profesor de genética de la Universidad de Wisconsin-Madison (EE UU) y uno de los descubridores de la levadura en la Patagonia. Para el científico, que ha trabajado junto al investigador español David Peris en la misma universidad, la historia de la hibridación que produjo fortuitamente la levadura Lager es mucho más compleja de lo que se pensaba.
Gran diversidad genética
"A diferencia de lo que ocurre en América del Sur donde S. eubayanus es muy diverso y se puede aislar de fuentes naturales con facilidad, es muy raro aislarlo en el hemisferio norte, aunque hemos sido capaces de describir un nuevo linaje, holártico, de S. Eubayanus que incluye cepas del Tibet, Carolina del Norte y los híbridos responsables de la producción de cerveza Lager", explica a Sinc Peris, primer autor del trabajo.
Pero al estudiar los genomas de las levaduras, los científicos descubrieron que partes del de la levadura híbrida comparten ancestro con la cepa del Tibet y, además, tienen regiones genómicas más relacionadas con las cepas de Carolina del Norte. Para los investigadores, esto sugiere que, mientras se sigan descubriendo cepas en el hemisferio norte, se podrá comprender mejor la historia natural y la diversidad genética de esta levadura económicamente importante.
El equipo también demostró por primera vez que hay diversidad genética en S. eubayanus, la levadura que originó el híbrido, y que actualmente se puede observar al comparar los genomas de los híbridos de diferentes tipos de cerveza Lager. "A pesar del cuello de botella producido durante la domesticación de estas levaduras híbridas, aún se ha retenido diversidad genética", recalca Peris.
Los resultados del estudio no coinciden por tanto con otros trabajos en los que se concluía que el origen de estas levaduras híbridas se encontraba en el parental (progenitor) S. eubayanus de Asia o América del Sur. "Ninguna de ellas se sostiene por los nuevos datos, ya que el parental, potencialmente europeo, está aún por descubrir", concluye el científico español.
Una vez que los investigadores entiendan el proceso natural por el que se han creado estas levaduras híbridas, podrán ellos mismos mezclar y emparejar organismos para crear levaduras de gran valor comercial.