Saccharomyces cerevisiae possui propriedades biotecnológicas de elevada importância para a indústria. Esta levedura é mundialmente utilizada pelas indústrias alimentícias para produtos destinados ao consumo animal e humano.
Conhecendo o Saccharomyces cerevisiae
O gênero Saccharomyces constitui um grupo de leveduras de vasto conhecimento humano. Dentre as espécies desse gênero, Saccharomyces cerevisiae é utilizado desde os primórdios da civilização.
S. cerevisiae é reconhecido como uma levedura onipresente com cepas naturais encontradas em plantas, animais, solos e ambientes aquáticos (Belda et al., 2019).
Devido à sua grande importância para a sociedade, o S. cerevisiae foi o primeiro organismo eucarioto a ter seu genoma inteiramente sequenciado. Desde então, atualizações são regularmente realizadas no banco de dados do genoma do S. cerevisiae. Esta levedura tem até o momento o maior genoma sequenciado, com mais de 6.000 genes.
Diante das descobertas no genoma de S. cerevisiae, o seu papel na pesquisa foi fundamentado, sendo constatada a segurança e a eficácia na manipulação/uso desse micro-organismo. Além do rápido crescimento, fácil armazenamento e prática manipulação genética, o que impulsionou sua aplicação industrial (CHAMBERS & PRETORIUS, 2010).
Saccharomyces cerevisiae na área da saúde
O S. cerevisiae é utilizado na indústria farmacêutica para a obtenção da lepirudina, medicamento que atua como anticoagulante (Silva et al., 2011).
Quando em excesso no organismo humano, o S. cerevisiae pode causar a síndrome da fermentação do intestino. Doença rara e ainda pouco avaliada por especialistas, mas há casos reais sobre o assunto.
Um artigo do Journal of Clinical Medicine descreveu essa síndrome, que é causada pela presença excessiva do S. cerevisiae. Nesses casos, a levedura transforma açúcares, adquiridos na própria alimentação em álcool, que é acumulado na corrente sanguínea.
Saccharomyces cerevisiae para nutrição animal
S. cerevisiae também é a espécie de levedura mais utilizada na nutrição de ruminantes e monogástricos. Apesar de estar naturalmente presente na microbiota intestinal dos ruminantes, a temperatura e a composição do fluido animal não são favoráveis para a proliferação natural do S. cerevisiae no trato intestinal.
Saccharomyces cerevisiae na indústria de alimentos
S. cerevisiae é a levedura mais utilizada na fabricação de alimentos fermentados. É usado na produção de vinhos, pão (levedura de padeiro) e bebidas alcoólicas (levedura de cerveja) (Lee et al., 2022).
O S. cerevisiae desenvolve um papel fundamental na elaboração dos produtos a partir de um processo fermentativo. Neste processo, o açúcar (normalmente galactose, frutose ou glicose) é transformado em dióxido de carbono, álcool etílico e outros compostos. Esses produtos atuam na modificação das características físico-química e sensorial dos alimentos.
Na produção de pão, por exemplo, os produtos da fermentação do S. cerevisiae são responsáveis pelo aroma e sabor. Destaque especial para o dióxido de carbono liberado da fermentação, que é o responsável pelo crescimento do pão.
De acordo com Struyf et al. (2017), a produção dos compostos produzidos na fermentação, pode ser afetada por diferentes fatores, incluindo:
⇢ Qualidade da matéria-prima;
⇢ Condições da fermentação;
⇢ Condições de pré-crescimento da levedura (em caso de produção de pão, por exemplo)
⇢ Composição genética da cepa de levedura
A fermentação pode ser melhorada, adaptada e otimizada a partir de intervenções no genoma de S. cerevisiae, como já foi relatado por grupos de pesquisadores brasileiros.
Pode causar modificação negativa ao alimento?
Vimos que o S. cerevisiae é a base de alguns processos fermentativos. Mas, pensando em qualidade e segurança alimentar, será que essa levedura pode trazer algum risco para os alimentos?
A segurança e a qualidade da produção de alimentos e bebidas fermentadas a base de S. cerevisiae está diretamente relacionada com modificações ambientais.
De acordo com Teixeira et al., (2011), o estresse induzido por ácidos fracos, etanol, sulfito, choque térmico e frio, pressão osmótica e limitação de nutrientes durante a fermentação do S. cerevisiae podem ocasionar modificações negativas nos alimentos.
Modificações sensoriais (alteração de odor e sabor) e na embalagem (estufamento) são algumas alterações negativas observadas.
Como identificar as alterações negativas?
O sequenciamento de DNA é um forte aliado para detectar a causa raiz de alterações negativas nos alimentos. A partir da identificação de S. cerevisiae em uma estratégia de rastreabilidade, a presença da cepa de S. cerevisiae pode ser avaliada desde a matéria-prima até o produto final.
Essa estratégia auxilia na detecção de modificações ocasionadas por problemas provenientes do processo fermentativo de S. cerevisiae, bem como de problemas em outras etapas da produção do alimento.
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Referências
CHAMBERS, P. J.; PRETORIUS, I. S. Fermenting knowledge: the history of winemaking, science and yeast research. EMBO reports, v. 11, n. 12, p. 914–920, 2010.
Belda, I.; Ruiz, J.; Santos, A.; Wyk, N.V.; Pretorius, I.S.;Saccharomyces cerevisiae, Trends in Genetics,V. 35, 2019,P. 956-957. Acesso em: https://doi.org/10.1016/j.tig.2019.08.009.
Lee,Y.; Kim, B.; Bae,J.; Wang, Y.; Jin,Y.; Genome-edited Saccharomyces cerevisiae strains for improving quality, safety, and flavor of fermented foods. Food Microbiology. V.104, 2022. Acesso em: https://doi.org/10.1016/j.fm.2021.103971.
Silva; F.H.A.;Paço, F.R.; Reis, E.; Amaral, V. Infecção por Saccharomyces cerevisae: uma infecção atípica em UTI. Revista brasileira terapia intensiva, V.23, 2011. Acesso em: https://doi.org/10.1590/S0103-507X2011000100017.
Struyf, N.; Maelen, E.V.; Hemdane, S.; Verspreet, J.; Verstrepen, K.J.; Courtin, C.M.; “Massa de pão e fermento de padeiro: uma sinergia edificante” . Revisões abrangentes em Ciência Alimentar e Segurança Alimentar. V.16 (5): P.850-867, 2017. Acesso em: DOI : 10.1111 / 1541-4337.12282.
Teixeira, M.C.; Mira, N.P.; Sá-Correia, I.; A genome-wide perspective on the response and tolerance to food-relevant stresses in Saccharomyces cerevisiae. Current Opinion in Biotechnology, V. 22, P. 150-156, 2011. Acesso em: https://doi.org/10.1016/j.copbio.2010.10.011.