Oregon State University / 19 de septiembre, 2022.- Investigadores cerveceros de la Universidad Estatal de Oregón (EE.UU.) y un equipo de bioingenieros han demostrado que una cepa de levadura genéticamente modificada puede alterar el proceso de fermentación para crear cervezas con aromas de lúpulo significativamente más pronunciados.

«Estos hallazgos podrían ser extremadamente útiles para crear nuevos sabores de cerveza y aumentar la cantidad de herramientas que los cerveceros tienen a su disposición para producir cervezas con sabores y aromas tropicales fuertes y variados», dijo Tom Shellhammer , profesor de ciencias de la fermentación en la Estatal de Oregon.

Los hallazgos también demuestran cómo la biología sintética puede ayudar a proteger a las industrias y los consumidores de los efectos del cambio climático, dijo Jeremy Roop, coautor del artículo y bioingeniero de Berkeley Yeast, una compañía que desarrolla cepas de levadura con características mejoradas de fermentación.

“A medida que las sequías y los incendios forestales han comenzado a dañar las cosechas de lúpulo y otros ingredientes para dar sabor a la cerveza, la levadura modificada ofrece un medio para crear estos sabores de una manera que no se ve afectada por eventos climáticos impredecibles”, dijo Roop. «También permiten a los cerveceros utilizar un mayor potencial del aroma del lúpulo, lo que aumenta la sostenibilidad tanto del proceso de cultivo como de elaboración del lúpulo».

Los hallazgos fueron publicados recientemente en la revista Fermentation.

Durante las últimas dos décadas, la producción de cerveza artesanal en los Estados Unidos ha crecido enormemente, con una creciente demanda de los consumidores de estilos de cerveza con lúpulo, como India pale ales, que expresan fuertes sabores tropicales y afrutados.

Las cervezas de lúpulo se logran generalmente agregando grandes cantidades de lúpulo aromático, siendo los aceites esenciales del lúpulo el principal contribuyente a los aromas de las cervezas. Muchos compuestos están presentes en los aceites esenciales, incluidos los tioles, que aportan aromas tropicales a la cerveza.

Pero el contenido de tiol puede variar significativamente entre las variedades de lúpulo y las diferentes cosechas. Además, una parte significativa de los tioles que se encuentran en el lúpulo se unen a otras moléculas, lo que los convierte en precursores no aromáticos. Estas nuevas levaduras modificadas genéticamente están diseñadas para aprovechar la reserva de precursores del aroma y aumentar las cantidades de tioles libres, aquellos que proporcionan los aromas que buscan los cerveceros, en la cerveza terminada.

Shellhammer, en colaboración con Richard Molitor, un ex estudiante de posgrado del estado de Oregón que ahora trabaja en Boston Beer Company, y un equipo de científicos de Berkeley Yeast se propusieron aumentar las concentraciones de moléculas de tiol con sabor tropical en la cerveza, y hacerlo de una manera que no requeriría que los cerveceros usen lúpulo adicional.

Para lograr esto, el equipo modificó genéticamente una cepa de levadura de cerveza para expresar una enzima que aumenta la cantidad de dos tioles de sabor tropical producidos durante la fermentación de la cerveza. Esta enzima funciona convirtiendo las moléculas precursoras del tiol, que son insípidas pero abundantes en el lúpulo y la cebada, en las moléculas volátiles del tiol 3-mercaptohexan-1-ol (3MH) y acetato de 3-mercaptohexilo (3MHA). Estas dos moléculas se encuentran en muchas frutas tropicales, como la guayaba y la maracuyá, e imparten fuertes sabores tropicales.

Los investigadores de la Estatal de Oregon elaboraron lotes de cerveza utilizando cuatro versiones de la cepa de levadura modificada genéticamente y una versión convencional no modificada de la levadura. Las cepas modificadas genéticamente produjeron cerveza que tenía concentraciones de 3MH y 3MHA hasta 73 veces y 8 veces más altas que la cepa de levadura original no modificada.    

“Cuando estaba probando estas cervezas, se me salieron los ojos de las órbitas”, dijo Shellhammer. «Esto realmente representa un cambio cuántico, no solo un cambio incremental, en términos de la expresión de estos sabores fuertes».

Las cervezas elaboradas con las colonias modificadas genéticamente se describieron como intensamente tropicales y afrutadas, y se asociaron con aromas de guayaba, maracuyá, mango y piña. Los investigadores también notaron que las cepas de levadura no crearon ningún sabor desagradable ni afectaron el proceso de fermentación de manera negativa.

Las cepas de levadura utilizadas para la investigación ya están siendo utilizadas por más de 100 cervecerías en los EE. UU., dijo Roop. Parte del atractivo para los cerveceros, dijo, es que el lúpulo es caro y también vulnerable al cambio climático porque requiere cantidades significativas de agua y es sensible a la sequía.

“Las cepas de levadura modificadas genéticamente brindan a los cerveceros un medio alternativo para producir sabores de frutas tropicales sin depender de grandes cantidades de lúpulo”, dijo Roop. “Esto también se traduce en una mayor consistencia en el proceso de elaboración”.

Las nuevas cepas no pretenden reemplazar el lúpulo, sino que ofrecen a los cerveceros una nueva herramienta para producir cervezas interesantes y distintivas al mismo tiempo que mejoran la sostenibilidad de toda la cadena de suministro cervecero, dijo Shellhammer.

Otros coautores del artículo son Charles Denby, Charles Depew, Daniel Liu y Sara Stadulis, todos de Berkeley Yeast.

La investigación fue apoyada por fondos del Instituto Nacional de Alimentos y Agricultura del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos.