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Caracterización bioquímica y tecnológica de levaduras aisladas en bebidas fermentadas tradicionales de Ecuador

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Caracterización bioquímica y tecnológica de levaduras aisladas en bebidas fermentadas tradicionales de Ecuador

dc.contributor.advisor	Matallana Redondo, Emilia
dc.contributor.author	Grijalva Vallejos, Nubia Jimena
dc.contributor.other	Departament de Bioquímica i Biologia Molecular	es_ES
dc.date.accessioned	2020-01-15T10:28:58Z
dc.date.available	2020-01-16T05:45:05Z
dc.date.issued	2019	es_ES
dc.date.submitted	10-01-2020	es_ES
dc.identifier.uri	https://hdl.handle.net/10550/72567
dc.description.abstract	Las levaduras involucradas en la fermentación de las chichas podrían ser aisladas para ser usadas como cultivos iniciadores en la producción de estas bebidas, así como en otras fermentaciones alcohólicas. Se realizó la caracterización molecular y fisiológica de 254 aislados de levaduras obtenidos a partir de cuatro chichas ecuatorianas pertenecientes a once géneros y dieciséis especies. El número de aislados y cepas de las especies S. cerevisiae y T. delbrueckii fue relativamente bajo, siendo Hanseniaspora el género más abundante. Al estudiar su capacidad de respuesta a estrés se encontró una amplia variabilidad de comportamientos entre especies y cepas, destacando la mayor tolerancia a altas concentraciones de NaCl que mostró la mayoría de las cepas S. cerevisiae. Las cepas ecuatorianas de la especie S. cerevisiae mostraron una mayor actividad invertasa que las cepas control. Todas las cepas ecuatorianas evaluadas fueron capaces de crecer en melaza, y todas las de la especie S. cerevisiae presentaron valores de capacidad fermentativa comparables a los de las cepas industriales. Se seleccionaron tres cepas de la especie S. cerevisiae ERS1, EYS4 y EYS5 y una cepa de la especie T. delbrueckii EGT1 para posteriores análisis. En el análisis de tolerancia a la deshidratación y parámetros redox relacionados, las cepas EYS5 y EGT1 mostraron una alta resistencia y presentaron los niveles más bajos de glutatión oxidado, así como mayor inducción de la acumulación de trehalosa y menor aumento de la peroxidación lipídica. En cuanto al análisis de rasgos de domesticación, solo la cepa EYS5 fue capaz de usar maltotriosa y maltosa además de ser la única POF (-). En el estudio del desempeño fermentativo tanto en un sustrato modelo tipo chicha (MCS), desarrollado en este trabajo, así como en mosto de cerveza, se determinó que todas las cepas eran capaces de fermentar el MCS mientras solo la cepa EYS5 fermentó el mosto de cerveza. En MCS, las concentraciones más altas de etanol se obtuvieron con las cepas industriales mientras que la producción de ésteres de las cepas ecuatorianas fue mayor. En mosto de cerveza, la cepa EYS5 presentó una cinética de fermentación lenta y concentraciones residuales altas de maltosa, aunque las concentraciones de maltotriosa fueron sorprendentemente muy bajas. Su perfil aromático fue aceptable por lo que, en conjunto, es la cepa más prometedora para uso industrial. El análisis de su comportamiento en condiciones de producción de biomasa mostró rendimientos muy bajos en todas las estrategias de cultivo probadas, probablemente por deficiencia de su metabolismo respiratorio. Finalmente, la secuenciación del genoma de la cepa EYS5 identificó 14 genes distintivos entre los que destacan diferencias en los genes MAL11, MAL13 y la fusión de los genes PBP1-ATF2, además de la presencia de 21 genes únicos que pueden proceder de sucesos de transferencia génica horizontal, varios de ellos con homología con genes de levaduras industriales.	es_ES
dc.description.abstract	Yeasts involved in the spontaneous fermentation of chichas could be isolated to be used as starter cultures in the production of these beverages, but also in other alcoholic fermentations. Molecular and physiological characterization of 254 yeast isolates from four Ecuadorian chichas was performed and eleven yeast genera and 16 yeast species were identified. The number of isolates and strains belonging to S. cerevisiae and T. delbrueckii species was relatively low and Hanseniaspora was the most abundant genus. The results of the stress response tests showed a wide variability between species and strains, most S. cerevisiae strains showed greater tolerance to high NaCl concentration. Ecuadorian S. cerevisiae strains exhibited a higher invertase activity than control commercial strains. All the studied Ecuadorian strains were able to grow in molasses, and all the S. cerevisiae strains showed fermentative capacity comparable to the industrial strains. Three S. cerevisiae strains, ERS1, EYS4 and EYS5, and one T. delbrueckii strain, EGT1, were selected for further analysis. Strains EYS5 and EGT1 displayed high resistance to dehydration and presented the lowest levels of oxidized glutathione, as well as greater induction of trehalose accumulation and a lower increase in lipid peroxidation. The S. cerevisiae strain EYS5 showed some domestication traits, such as the assimilation of maltotriose and maltose, and a POF negative behavior. The results of fermentative performance both in a chicha model substrate (MCS), developed in this work, and in beer wort showed that all the studied strains were able of fermenting the MCS, while only strain EYS5 fermented the beer wort. In MCS, the highest concentrations of ethanol were obtained with the industrial strains, however, the Ecuadorian strains produced higher esters accumulation. In beer wort, S. cerevisiae strain EYS5 showed slow fermentation kinetics and high residual maltose, although maltotriose concentrations were surprisingly very low. The aromatic profile of final beers and the fermentative performance, make EYS5 the most promising strain for industrial use. The analysis of their behavior under biomass production conditions showed very low yields in all tested cultivation strategies, probably due to its deficiency in respiratory metabolism. Finally, the genome sequencing analysis of strain EYS5 identified 14 distinctive genes in comparison to the reference genome S288c, highlighting differences in genes MAL11 and MAL13, and the fusion of PBP1-ATF2 genes, in addition to the presence of 21 unique genes, several with homology to the genome of industrial yeasts, which may proceed from horizontal gene transfer events.	en_US
dc.format.extent	230 p.	es_ES
dc.language.iso	es	es_ES
dc.subject	fermentación	es_ES
dc.subject	levaduras	es_ES
dc.subject	bebidas alcohólicas	es_ES
dc.subject	bioquímica y microbiología de los procesos fermentativos	es_ES
dc.title	Caracterización bioquímica y tecnológica de levaduras aisladas en bebidas fermentadas tradicionales de Ecuador	es_ES
dc.type	doctoral thesis	es_ES
dc.subject.unesco	UNESCO::CIENCIAS DE LA VIDA	es_ES
dc.embargo.terms	0 days	es_ES