Un equipo de científicos liderado por el Dr. Francisco Cubillos, del Instituto Milenio de Biología Integrativa (iBio), ha logrado identificar una nueva especie de levadura, Saccharomyces chiloensis, en los bosques nativos de la isla de Chiloé.
Este descubrimiento, fruto de un estudio titulado An integrative taxonomy approach reveals Saccharomyces chiloensis sp. nov. as a newly discovered species from Coastal Patagonia que concluyó en el verano de este año, no solo amplía el conocimiento sobre la biodiversidad microbiana en Chile, sino que también ofrece un prometedor potencial biotecnológico para la producción de bebidas fermentadas, en particular cervezas bajas en alcohol.
Además, el hallazgo revela una historia evolutiva única, marcada por una divergencia genética significativa con otras especies cercanas.
Un actor milenario en nuestras vidas
Desde tiempos antiguos, las levaduras han desempeñado un papel fundamental en la vida humana, siendo responsables de la fermentación de alimentos y bebidas como el pan, la cerveza y el vino.
Además, estos microorganismos han sido clave en estudios científicos relacionados con la bioquímica y la evolución.
Sin embargo, a pesar de su relevancia, muchas especies de levaduras siguen sin descubrirse, especialmente en regiones remotas como los bosques de la Patagonia chilena.
Este nuevo descubrimiento es un claro ejemplo de la riqueza biológica que aún queda por explorar en Chile, particularmente en los bosques nativos costeros que han sido poco estudiados.
Los científicos están comenzando a desentrañar los misterios evolutivos que albergan estos ecosistemas únicos.
Saccharomyces chiloensis
El estudio se centró en los bosques de Nothofagus en la región costera de la Patagonia, específicamente en la isla de Chiloé.
Allí, los investigadores aislaron cepas de Saccharomyces chiloensis, una levadura genéticamente distinta de otras especies del género Saccharomyces, que incluye levaduras de importancia comercial como S. cerevisiae, utilizada en la producción de cerveza y pan.
Para identificar a S. chiloensis como una especie nueva, los científicos utilizaron un enfoque de taxonomía integrativa, que combina análisis de secuencias genómicas, estudios de aislamiento reproductivo y análisis fenotípicos.
Esta técnica permitió determinar que S. chiloensis es una especie diferente de S. uvarum, su pariente más cercano.
De hecho, se descubrió que ambas especies compartieron un ancestro común, pero que se separaron evolutivamente hace miles de años debido a las glaciaciones que crearon barreras geográficas entre sus poblaciones.
Análisis genético avanzado
La identificación de Saccharomyces chiloensis como una nueva especie se basó en un análisis exhaustivo del genoma.
Los investigadores utilizaron tecnologías avanzadas de secuenciación de genomas completos para obtener una imagen detallada de las diferencias en los nucleótidos a lo largo del ADN de esta levadura.
Compararon el genoma de S. chiloensis con el de S. uvarum utilizando una métrica llamada Ortho Average Nucleotide Identity (OANI). Esta técnica mide la similitud a nivel de nucleótidos entre dos organismos.
El resultado fue revelador: S. chiloensis mostró una similitud genética del 92.9% con S. uvarum, por debajo del umbral del 95% que indica que dos organismos pertenecen a la misma especie. Esta diferencia del 7% en la secuencia de ADN confirma que S. chiloensis es una especie genéticamente única.
Además, se identificaron variantes estructurales importantes en su genoma, como grandes translocaciones cromosómicas e inversiones que no se encuentran en otras especies del mismo género. Estas variaciones genéticas son clave para definir la identidad de esta nueva especie.
Por último, los científicos realizaron cruces entre S. chiloensis y S. uvarum para evaluar la viabilidad de las esporas híbridas, con resultados que mostraron una baja viabilidad, con solo un 5-6% de esporas viables, lo que indica que estas especies están reproductivamente aisladas.
Aplicaciones biotecnológicas
Uno de los aspectos más emocionantes de este descubrimiento es su potencial biotecnológico, especialmente en la producción de cervezas bajas en alcohol.
Se descubrió que S. chiloensis tiene una capacidad limitada para fermentar la maltosa, un azúcar clave en el mosto de la cerveza.
Esto significa que la levadura produce menos alcohol, lo que la convierte en una excelente candidata para la elaboración de cervezas con bajo contenido alcohólico.
Los investigadores señalan:
El desempeño en laboratorio ha sido exitoso. Ya hemos producido cerveza baja en alcohol con perfiles aromáticos destacados y actualmente estamos en etapas de fermentación piloto.
Este avance es prometedor para la industria cervecera, que busca satisfacer la creciente demanda de productos con menos alcohol pero con sabores ricos y complejos.
Biodiversidad y conservación
El descubrimiento de Saccharomyces chiloensis no solo tiene implicaciones comerciales, sino también para la conservación de la biodiversidad en Chile.
Los bosques de la Patagonia costera, donde se encontró esta levadura, han sido un refugio para muchas especies durante las glaciaciones del Pleistoceno.
Este estudio demuestra cómo estos ecosistemas únicos han permitido la evolución de especies con características genéticas únicas.
Los investigadores del iBio destacan que este trabajo ha ayudado a posicionar la riqueza biológica de Chile, revelando la gran diversidad de microorganismos presentes en los bosques costeros nativos, que hasta ahora no han sido ampliamente estudiados.
Estos bosques podrían representar un reservorio natural de levaduras con aplicaciones en la fermentación de alimentos y bebidas, lo que ofrece oportunidades emocionantes para la industria y la ciencia.
Una puerta hacia nuevos descubrimientos
El hallazgo de Saccharomyces chiloensis marca solo el comienzo de lo que podría ser una serie de descubrimientos en la región.
Los investigadores planean explorar otros hábitats costeros para evaluar si esta levadura se ha dispersado hacia el norte o el sur del país, lo que podría aportar más información sobre los mecanismos de dispersión de estos microorganismos.
En conclusión, Saccharomyces chiloensis no solo aporta un nuevo capítulo en la evolución de las levaduras en ecosistemas aislados como la Patagonia chilena, sino que también tiene el potencial de revolucionar la producción de cervezas bajas en alcohol.
Al mismo tiempo, subraya la importancia de seguir investigando y conservando los ecosistemas únicos de Chile, cuyas riquezas biológicas siguen siendo en gran parte desconocidas.
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