La imaginación es más importante que el conocimiento.
Albert Einstein
Ya hemos oído y visto suficiente acerca de la Cuarta Transformación, el Plan de Paz y Seguridad, consultas, debates, etc … es tiempo de ocuparnos de otros temas más modestos y más informativos. En esta ocasión les invito a revisar algunos conceptos de un grupo de microorganismos extraordinarios que han acompañado y alimentado al hombre desde que éste apareció en el planeta. Me refiero a un grupo de microbios llamados levaduras, que la taxonomía científica los incluye dentro del reino Fungi (hongos).
De acuerdo con evidencias arqueológicas indirectas, las levaduras aparecieron hace millones de años y han evolucionado siempre para el beneficio del hombre, especialmente al proveerle el proceso de la fermentación. La fermentación es una serie de reacciones bioquímicas elaboradas por las levaduras que usan el agua y los azúcares en la elaboración del pan y el vino. Sin excepción, todas las culturas del mundo han producido y se han alimentado con el pan como el alimento principal, prueba de ello son los extraordinarios bajorrelieves egipcios de hace 4000 años que representan la elaboración del pan.
Las levaduras son microorganismos unicelulares que pertenecen al grupo de los eucariontes porque presentan un núcleo rodeado con una membrana nuclear y además presentan mitocondrias que les dan la capacidad de vivir en presencia de oxígeno, esto les da una versatilidad única de desarrollo ya que lo pueden hacer en condiciones aeróbicas y anaeróbicas. A la fecha se conocen cerca de 15,000 especies diferentes, bien definidas con abundantes ejemplares que suelen vivir en todas partes (el suelo, el agua, el medio ambiente, adosadas a las cascaras de frutos como la manzana, las uvas, los duraznos, etc.), en la cutícula y patas de muchos insectos y también se les puede encontrar en la piel de muchos animales y entre los dedos de los pies de los humanos, en la cercanía de los órganos sexuales de las flores y los intestinos de los insectos.1
Las levaduras viven en temperaturas diversas, desde puntos de congelación hasta 45⁰C, no es sorpresa encontrar alimentos contaminados con levaduras dentro del refrigerador o en aguas frías. La temperatura y la saturación de oxigeno influyen en el crecimiento de las levaduras, éstas pueden ser filamentos unicelulares largos llamados hifas o bien estructuras ovaladas que les da el nombre: levaduras. Muchas de ellas pueden reproducirse en forma sexual o asexual, mediante la gemación, que es una pequeña erupción que se origina en el citoplasma y crece hasta que madura y se desprende de la célula madre.
Afortunadamente, el pan no es el único alimento procesado por las levaduras, la cerveza y el vino también son producto de sus capacidades fermentativas. Ambos productos también pueden considerarse como alimentos ya que durante el proceso de la fermentación se generan vitaminas del complejo B6 y B12, se logra la fijación de minerales como el selenio, el fosforo, el potasio, el calcio y cantidades discretas de sílice. Sus efectos varían dependiendo del consumo y los hábitos del cliente.
A continuación, se describen los dos procesos más importantes, no olvidemos que estamos imaginando condiciones de cocinas primitivas y que los materiales eran lo más representativo o equivalente que el hombre primitivo podía conseguir y usar. Sin embargo, ellos tenían una buena idea de sus materiales y sus proporciones.
Elaboración del Vino.
Los azúcares (glucosa o fructuosa) provienen de las cascaras de las uvas que son pisoteadas dentro de una barrica grande por un grupo de mujeres. Todo el jugo también llamado mosto es concentrado en otra vasija a la cual se le agrega una levadura selecta para garantizar la calidad y el sabor del vino que se desea producir. Generalmente, las diversas cepas de Saccharomyces cerevisiae son seleccionadas previamente de acuerdo con las especificaciones del vitivinicultor. Posteriormente se destila el jugo para purificarlo y se agregan los complementos que le darán el sabor, el olor y la textura requeridos por el consumidor.
Elaboración del Pan.
Se prepara una masa con los materiales equivalentes a la harina, la levadura, algún tipo de grasa animal y agua y se le deja reposar, esta operación se repite varias veces para provocar la aeración de la masa, en seguida se notará un aumento en el volumen, producto de la fermentación. Posteriormente, las levaduras morirán al calentar la masa y ésta adquiere otra textura y un volumen final que se acompaña de olores muy placenteros. En un principio, las levaduras respiraron y produjeron CO2 + H2O hasta que el oxígeno se consumió, posteriormente empezó la fermentación, cuyo producto final es el CH3 – CH2 -OH (alcohol etílico) que es un producto secundario que se evaporará, dejando en el ambiente el olor clásico de la panadería.
Además de la elaboración de los alimentos, las levaduras intervienen en una serie de actividades y productos propios para nuestro beneficio, los ejemplos más notables:
La Biorremediación.
Es el proceso donde se aprovecha la actividad metabólica de algunos microorganismos para abatir o desaparecer la contaminación generada por desechos o productos secundarios. Las levaduras al actuar en forma aeróbica y anaeróbica suelen atacar hidrocarburos de difícil degradación, considerados como contaminantes. Algunos ejemplos son la degradación de hidrocarburos derivados del petróleo, la absorción de arsénico y otros metales o minerales provenientes de yacimientos mineros en terrenos inundados. Existen otros muchos proyectos derivados de la ingeniería genética que son diseñados para resolver problemas muy específicos. En estos casos se manipula la genética de las levaduras para que posteriormente, ellas hagan el trabajo requerido.
Producción de Etanol.
El etanol es un complemento de las gasolinas usadas en motores automotrices. El proceso empieza con la digestión química de los residuos vegetales, tratándolos con ácido sulfúrico y enzimas fúngicas del tipo alfa amilasa, lo cual libera los polímeros de almidón que posteriormente serán tratados con glucoamilasa y levaduras para obtener monómeros de azúcar que pueden convertirse fácilmente en etanol. El alcohol se destila hasta obtener una pureza del 96% y se agrega al combustible.
Suplementos Alimenticios.
También se les llama levaduras nutritivas y son una fuente de proteínas, vitaminas del complejo B, minerales y otros cofactores necesarios para nuestro metabolismo. Son indispensables en la industria farmacéutica en la formulación de vitaminas y factores de crecimiento.
Investigación y Biotecnología.
Las levaduras han sido utilizadas como modelos metabólicos en diversos proyectos de investigación del metabolismo, crecimiento celular, estudios endocrinológicos, de genética y biología molecular. Baste decir que en 1867 Louis Pasteur abatió el concepto de la generación espontánea al demostrar la fermentación alcohólica usando levaduras que el mismo aisló. En la biotecnología, las levaduras tienen una amplísima aplicación en la producción de insulina, vacunas para la hepatitis, la albumina del suero humano y otros muchos productos de importancia biomédica..
Bioelectricidad
Es un campo moderno que utiliza la cadena oxidativa de los compuestos orgánicos (proteínas) para producir electrones que se transfieren hacia el cátodo de un sistema electrostático que produce electricidad. Estos sistemas tienen una gran importancia en el desarrollo de las baterías en la industria automotriz.
Contaminación de Alimentos y Levaduras Patógenas.
Las levaduras siendo microorganismos ambientales viven en cualquier medio que les proporcione acidez, temperatura y humedad adecuadas; estas condiciones definirán si la levadura contaminará dicho alimento o sustrato. Obviamente, las mas susceptibles a la contaminación son las frutas y legumbres dulces y ácidas.
Las levaduras patógenas contaminan la piel (incluyendo el cuero cabelludo) y el sistema respiratorio. Aunque recientemente se han reportado una gran incidencia de infecciones vaginales causadas por el género Candida. Algunas levaduras patógenas son oportunistas y solo atacan a pacientes inmunodeficientes o débiles en vías de recuperación. Suelen infectar la piel causando manchas que decoloran la apariencia original o pequeños grumos o irritaciones que son fáciles de erradicar con tratamientos con cremas humectantes. Otras levaduras producen las tiñas que se caracterizan por la pérdida de círculos de pelo, afortunadamente, muchas de estas infecciones ceden al tratamiento adecuado.
Las levaduras del genero Cryptococcus neoformans son un verdadero azote para las personas inmunodeficientes, en especial para las portadoras del virus HIV/AIDS; causándoles serios trastornos respiratorios, inclusive la muerte por colapso multiorgánico.
Tal parece que las levaduras han acompañado al hombre por generaciones, proporcionándole la solución a la mayoría de sus problemas domésticos. Es asombroso que millones de seres humanos utilizaron las levaduras sin haberlas visto nunca, más sin embargo su olfato les ayudó a intuir que algo había ahí en sus utensilios de cocina que les permitía obtener su pan y su cerveza.
Es muy posible que la primera persona que observó las levaduras fue el holandés Antonie van Leeuwenhoek en 1673, uno de los inventores del microscopio que se dedicó a estudiar los animalcules, muestras de pelo, objetos pequeños y microorganismos que se encontró en su diario quehacer como comerciante de telas.
REFERENCIAS.
Moore – Landecker E. Fundamentals of the Fungi. Englewood Cliffs, New Jersey: Prentice Hall. 1996
Antonio G. Trejo.
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