1. INTRODUCCION

Las levaduras son microorganismos unicelulares, que se reproducen asexualmente por gemación en la mayoría de los casos, aunque también lo hacen por fisión sexualmente por formación de esporas, estas al multiplicarse con facilidad en la naturaleza, su aislamiento requiere de tiempo ya que las diferentes especies de levaduras se encuentran entremezcladas, de modo que integran comunidades mixtas.

Por esta razón, para poder estudiar un tipo de levadura, especifico es necesario producir un cultivo puro, es decir, un cultivo en el que solo haya una especie, en el laboratorio es posible cultivar levaduras en un medio agar (sustancia solidificante que se extrae de algas marinas) enriquecido con nutrientes apropiados. Ese medio puede ser vertido en un tubo de ensayo o caja Petri (un recipiente plano de vidrio o plástico cubierto con una tapa), cuando el medio de agar está caliente su estado es liquido pero conforme se enfría va gelificándose hasta que se convierta en un materia sólido. En ese medio sólido, las levaduras no pueden moverse ni muy lejos ni muy rápido.

2. OBJETIVO GENERAL:Obtener levadura a partir de la fermentación para la elaboración de panificados.

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Objetivos Específicos

Describir las características y utilidades de las levaduras.

Demostrar los procesos de elaboración de diferentes panificados

Reconocer la importancia de la acción de las levaduras para la elaboración

de diferentes panificados.

3. LEVADURAS

Las levaduras son hongos que forman sobre los medios de cultivo colonias pastosas, constituídas en su mayor parte por células aisladas que suelen ser esféricas, ovoideas, elipsoideas o alargadas. Unas pocas presentan hifas. Las dimensiones pueden oscilar de 1 a 9 µm de ancho y 2 a más de 20 µm de longitud según la especie, nutrición, edad y otros factores. Algunos hongos fitopatógenos forman colonias levaduriformes en cultivos axénicos y varios patógenos de animales se presentan como levaduras en los materiales clínicos. En general, las células de las levaduras son conidios formados según diferentes tipos de conidiogénesis. En Saccharomyces una célula madre da lugar a la formación de yemas en diferentes puntos de la superficie produciendo en cada uno sólo una célula hija (blastoconidio o blastospora), pero en Rhodotorula o Cryptococcus todos los brotes surgen desde un solo punto. La célula apiculada de Saccharomycodes brota repetidamente de cada extremo, extendiéndose un poco con cada conidio formado. En el caso de Schizosaccharomyces la célula es casi cilíndrica y los conidios tienen una base muy ancha. Las levaduras hifales, como Trichosporon o Geotrichum producen artroconidios (o artrosporas) por formación de septos dobles en las hifas, que luego se escinden. Las levaduras pertenecen a dos clases de hongos: ascomicetos o basidiomicetos, aunque muchas de ellas se presentan comúnmente en la forma imperfecta. Las levaduras ascomicéticas forman ascas libres, con 1 a 8 ascosporas, y en las especies hifales las ascas están desnudas. Las ascoporas de las levaduras son algo más resistentes al calor y la desecación que las células vegetativas, si bien tienen mucha menor resistencia térmica que las esporas bacterianas, por lo que mantienen la viabilidad de la especie durante los cambios adversos del medio ambiente. El modo de diploidización en las levaduras ascomicéticas se efectúa entre una célula y su brote, como es el caso de Schwanniomyces, Debaryomyces y otras, o puede efectuarse entre dos células independientes, por fusión directa (Schizosaccharomyces) o por medio de un tubo de conjugación (Zygosaccharomyces). En el caso de levaduras estabilizadas en el estado diploide, éste se restaura por conjugación de las ascosporas dentro del asca

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(Saccharomycodes). En ciertos casos, si el cigoto se reprodce por mitosis, existen en el mismo ciclo las fases vegetativas haploide y diploide (Saccharomyces).

La figura siguiente muestra un esquema de varios géneros de levaduras.

Entre las

levaduras basidiomicéticas se encuentran Filobasidium (teleomorfo de Cryptococcus) que forma hifas con fíbulas, Sporobolomyces que produce esporas exógenas en la punta de una protuberancia de la célula y las descarga con fuerza, y Rhodotorula que, como la anterior, forma un pigmento carotenoide rojo. Las levaduras son organismos aerobios y aunque muchas especies son fermentadoras, otras no lo son, como los géneros Cryptococcus y Rhodotorula. Las levaduras suelen fermentar unos pocos glúcidos, principalmente hexosas y disacáridos. El género Saccharomyces y unos pocos más, son fermentadores enérgicos de los azúcares bajo condiciones anaeróbiocas. Dekkera, su anamorfo Brettanomyces y algunas otras, fermentan glucosa más rápido en aerobiosis. Las levaduras

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oxidativas, como Pichia membranaefaciens, producen niveles inaceptables de acetaldehído, ésteres y ácido acético en vinos. Las especies fermentativas Z. bailii, Dekkera intermedia y Saccharomycodes ludwigii causan una carbonatación excesiva, sedimento, turbiedad, ácidos y ésteres desagradables. Sólo Schwanniomyces, Lipomyces y Saccharomyces diastaticus pueden hidrolizar almidón. Otras poseen actividad pectinolítica. Muchas especies sintetizan todas las vitaminas necesarias, pero algunas requieren biotina y otros compuestos. Las levaduras ‘asesinas’ secretan polipéptidos tóxicos para otras especies de levaduras, aún del mismo género, y además suelen inhibir a otros organismos. Pueden ser contaminantes en la fermentación de mostos, dominando a la cepa industrial para dar un producto espúreo, aunque por otra parte una cepa ‘asesina’ seleccionada puede suprimir a las levaduras salvajes indeseables.

4. CARACTERÍSTICAS GENERALESLas levaduras se clasifican en base a sus caracteres morfológicos, aunque para algunos microbiólogos, sus propiedades fisiológicas tienen mayor importancia. La mayoría de las levaduras son hongos unicelulares sencillos microscópicos, la mayoría se reproducen asexualmente por gemación, y otras especies lo hacen por fisión múltiple. Las levaduras que pueden reproducirse sexualmente se conocen como “verdaderas”, este proceso implica la formación de ascosporas, sirviendo la propia levadura como asca, de aquí que ellas se clasifican como Ascomicetos; por el contrario las “falsas” que no producen ascosporas, pertenecen a los hongos imperfectos.

Son hongos unicelulares pertenecen a los ASCOMICETOS. Son ovales, esféricos o cilíndricos. La mayoría son unicelulares pero algunos pueden formar filamentos. Se dividen asexualmente por gemación o fisión y algunos géneros presentan

un ciclo sexual mediante conjugación (Saccharomyces cerevisiae). Son típicos de habitad con azúcar: frutos, flores, corteza de árboles. Hay especies simbieotantes con animales y también patógenas para el

hombre. Algunas tienes gran importancia a nivel industria: obtención de vino,

cerveza y alcohol.

5. MORFOLOGÍA

Las levaduras son muy parecidas a bacterias macroscópicamente pero son más cremosas y los colores que presentan son blancos, beiges o un poco más oscuros.

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Algunas son rosadas o rojas porque tienen carotenoides; son unicelulares; sus células tienen forma y dimensiones diversas, desde las esféricas ovoides y elipsoidales, a las cilíndricas que pueden ser muy alargadas y aun filamentosas. Como son polimorfas adopta distintas formas dentro de la misma especie y aun en el mismo cultivo, lo cual depende de diversos factores, especialmente del sustrato e que viven y de la edad de los cultivos. Debido a esto la forma no siempre puede tomarse como carácter taxonómico.

En ocasiones al reproducirse las células, quedan unidas formando pequeñas o largas cadenas que son los seudomicelios; asimismo, algunas de ellas pueden desarrollar largos filamentos que constituyen un micelio verdadero.

Las dimensiones más comunes de las células varían entre 2 y 4 µm de ancho y 2 a 8 µm de largo; sin embargo, se encuentran levaduras alargadas que tienen 10, 15 o 25 µm de longitud, y aquellas que constituyen filamentos llegan a tener hasta 50, 70 y más micrómetros.

a) Pared celular

Las levaduras presentan partes de una célula completa: pared celular y protoplasma; éste último contienen la membrana fundamental (plasmalema), el citoplasma y el núcleo. La pared celular o cápsula en muy delgada o gruesa segú la edad de la célula y especie de levadura; está formada principalmente de polisacáridos constituidos por mananas, -glucanas y algo de quitina.β

b) Membrana fundamental

Tiene estructura, constitución y funciones semejantes a las de otras células  y  en los fenómenos de plasmosis se contrae junto con el citoplasma.  Juega un papel importante en la regulación del flujo de todos los materiales tanto hacia el interior como hacia el exterior de la célula.

c) El citoplasma

En él se encuentran diversas estructuras metaplasmáticas (mitocondrias, vacuolas y retículo endoplásmatico), así como granulaciones paraplasmáticas (glucógeno y glóbulos metacromáticos). 

d) El núcleo

Está rodeado por una doble membrana. En su interior se alberga un área densa, en forma de media luna, a la que se denomina nucléolo. Los cromosomas no son distinguibles, pero hay pruebas genéticas que indican la existencia de al menos 17

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pares y varios fragmentos en las células diploides. El núcleo siempre está muy cercano a la zona donde está la gema (célula con otra al lado o encima).

La estructura del núcleo de las levaduras puede variar según el grupo taxonómico al que pertenecen.

6. TIPOS DE REPRODUCCIÓN

Las levaduras verdaderas pueden reproducirse por esporulación, gemación o fisión.

a) Gemación

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Proceso asexual, en el cual la célula progenitora reparte sus constituyentes celulares con una célula hija (sin división del núcleo); las dos células son iguales en su madurez.

P ro ces o

de división por gemación

b) Esporulación

Proceso de reproducción sexual; en el ciclo sexual, una célula diploide normal (una célula con dos conjuntos de cromosomas y por consiguiente con dos dotaciones de genes) da lugar a dos ascas o células esporogéneas, que contienen cuatro ascosporas haploides (más fácil: células con una sola dotación cromosómica y de genes). as ascosporas son de dos tipos sexuales: a y alpha. Cada tipo puede desarrollar células haploides por gemación. La unión de una célula haploide “a” con con otra “alpha” da lugar a una célula normal diploide a/alpha. Las células haploides del mismo sexo pueden también unirse ocasionalmente, formando células diploides anormales (a/a o alpha/alpha) que sólo pueden reproducirse asexualmente por gemación.

Ciclo de reproducción sexual y asexual de la levadura

c) Fisión

Reproducción vegetativa o asexual, semejante al proceso reproductor de las bacterias. Las células aumentan de tamaño y se alargan, el núcleo se divide y se originan dos células semejantes.

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  7. IDENTIFICACIÓN

La forma no es un indicio para la identificación de las especies, ni la variedad morfológica en un mismo cultivo es una prueba de la contaminación del mismo. El comportamiento fisiológico es muy importante para la identificación. Mientras que las caracterísiticas morfológicas y sexuales permiten generalmente identificar el género, las características bioquímicas definen la especie de la levadura, por ejemplo la utilización de compuestos carbonados (almidón, L-arabinosa, cadaverina, celobiosa, 2-cetogluconato, citrato, eritritol, galactosa, inositol, lactosa, lisina, maltosa, manitol, melibiosa, -metilglucósido, rafinosa, ramnosa,α sacarosa, trehalosa, xilosa) y nitrogenados (nitratos), el crecimiento a 37 °C, la fermentación de

glucosa y sacarosa, la necesidad de vitaminas, la resistencia a la cicloheximida, la hidrólisis de urea o el desarrollo en presencia de algunos inhibidores (acetato de sodio 1%, cloruro de sodio 16%, glucosa 60%). La identificación sólo puede llevarse a cabo sobre una cepa en cultivo puro, previamente aislada en una placa de medio gelificado. Se comienza examinando el aspecto de los cultivos tras incubación a 28°C durante 3 días o más. Se observa el aspecto del cultivo en medio líquido, la formación de sedimento y su aspecto (fino, grueso), la película superficial y la producción de gas. Se examina el cultivo en el mismo medio con 2% de agar para definir el tamaño de las colonias, la forma (contornos nítidos o irregulares, convexas o cóncavas), la superficie (mate o brillante) y la pigmentación. Las características micromorfológicas se estudian sobre preparaciones microscópicas efectuadas en estado fresco. La aptitud para la filamentación se manifiesta en un microcultivo sobre agar harina de maíz (harina de maíz 30 g, agar 20 g, agua 1 litro, tras una incubación de 3-5 días. Se observa si se trata de pseudomicelio o micelio verdadero, además la abundancia y ramificación. La formación de clamidoconidios (= clamidosporas) es característica de Candida albicans, Metschnikowia y ocasionalmente se puede ver en cultivos viejos de Trichosporon o Cryptococcus. Las balistosporas de Sporobolomyces u otros, al ser proyectadas al aire se acumulan sobre la tapa de la caja de Petri. Para la identificación de las levaduras ascomicéticas es necesario poner en evidencia las ascas y las ascosporas. Al no tener todas las especies las mismas exigencias, se deben utilizar simultáneamente varios medios de esporulación y sembrarlos a partir de un cultivo en fase exponencial. El método de identificación simplificado dado por Déak & Beuchat permite la rápida y correcta identificación del 91% de las

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levaduras, e incluye todas las comunes en los alimentos. Las pruebas de asimilación se llevan a cabo agregando los azúcares al medio base nitrogenado estéril (sulfato de amonio 5 g, fosfato monopotásico 5 g, sulfato de magnesio heptahidratado 0,5 g, agar 20 g, agua 1 litro) y los compuestos con nitrógeno al medio base carbonado (glucosa 10 g, fosfato monopotásico 1 g, sulfato de magnesio heptahidratado 0,5 g, agar 20 g, agua 1 litro). La necesidad de vitaminas se demuestra volcando una gota de una suspensión de células en agua estéril sobre un caldo libre de vitaminas (glucosa 10 g, sulfato de amonio 5 g, fosfato monopotásico 1 g, sulfato de magnesio heptahidratado 0,5 g, agar 20 g, agua 1 litro) y como testigo se emplea el mismo medio adicionado de 10 mL de extracto de levadura al 2%.

La fermentación se demuestra por el cambio de pH y la retención de gas en el pequeño tubo invertido colocado dentro del medio base (triptona 5 g, extracto de levadura 5 g, agua 1 litro) al que se añadió 2,5 ml de solución etanólica de azul de bromotimol y 20 g de glucosa o sacarosa. Para demostrar el crecimiento a baja actividad agua, alta acidez o la resistencia a la cicloheximida, se agrega al medio base estéril (triptona 5 g, extracto de levadura 5 g, glucosa 5 g, agua 1 litro), 160 g de cloruro de sodio o 600 g de glucosa o 10 mL de ácido acético glacial o 10 mL de una solución de cicloheximida al 1%. La hidrólisis de urea se observa por la alcalinización del medio de cultivo (extracto de levadura 0,1 g, fosfato monopotásico 1 g, fosfato disódico 1 g, urea 20 g, solución de rojo de fenol al 1% 1 mL, agua 100 mL).

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PRODUCCIÓN DE ASCOSPORAS

A partir de un cultivo de 24-36 hs en agar-malta-levadura sembrar abundante cantidad en la cara superior de un bloc de yeso (2 x 2 x 0,5 cm) colocado en una caja de Petri con agua estéril, también hacer estrías sobre el agar de Gorodkowa y agarpapa-zanahoria. Incubar a temperatura ambiente entre 7 y 20 días. Examinar periódicamente los preparados en fresco con azullactofenol, observar si hay producción de ascas, la forma y facilidad de ruptura, el número y la forma de las ascosporas y su posición en el asca. AGAR-MALTA-LEVADURA. Extracto de malta 3 g, extracto de levadura 3 g, peptona 5 g, glucosa 10 g, agar 20 g, agua 1 litro. Esterilizar a 120°C durante 15 minutos. AGAR-PAPA-ZANAHORIA. Papa molida 20 g, zanahoria molida 20 g, agar 20 g, agua corriente 1 litro. Esterilizar a 120°C durante 20 minutos. AGAR DE GORODKOWA. Glucosa 1 g, triptona 10 g, extracto de levadura 2 g, agar 20 g, agua 1 litro. Esterilizar a 120°C durante 15 minutos.

8. CONCLUSIÓN

Desde que la humanidad buscó la manera de conservar los cereales que cultivaba para su consumo posterior (y se reveló la fermentación), se hizo el descubrimiento de las levaduras, que han sido de gran utilidad para el hombre desde entonces tanto en la producción de cerveza y vino, como en la elaboración del pan que se consume día a día.

 Un descubrimiento importante fue el que hizo Luis Pasteur (a quien se le puede considerar como padre de la Biotecnología), quien logró distinguir que ls levaduras eran las que producían la fermentación alcohólica y las bacterias la fermentación láctica.

 Además de sus ventajas para el ser humano, también existen infecciones de tipo superficiales e internas (pulmones, e intestinos), que podemos adquirir al entrar en contacto con éstos microorganismos.

Por ejemplo las onicomicosis por C.albicans, son muy difíciles de tratar, pues los medicamentos indicados para su tratamiento y erradicación son bastante costosos, fuertes y llegan a necesitarse periodos muy largos de tratamiento, además de que los medicamentos existentes no son específicos para eliminar levaduras, sino que son antifúngicos generales que a veces no actúan bien sobre las levaduras; un ejemplo, en las onicomicosis el tratamiento puede llegar a tomarse por periodos de 3 a 6 meses, llegando en ocasiones a los 12 meses, ya que, al estar depositados en un área donde encuentran bastantes sustratos de los cuales alimentarse, es difícil parar su reproducción; ocasionando con esto un gran golpe al bolsillo del paciente; además de que por ser medicamentos que se eliminan por vía hepática, el hígado y los riñones se esfuerza para procesar el medicamento y pueden llegar a dañarse(son medicamentos que no toda persona puede tomar, así que los niños y adultos mayores o pacientes que consumen ya varios medicamentos, como los diabéticos o enfermos hipertensos, generalmente quedan sin tratamientos específicos), y en eso casos el médico opta por no dar tratamiento sistémico y tratar la infección con tópicos que son muy poco efectivos.

 Por lo tanto no debemos confiarnos solo de las ventajas que las levaduras proveen a la industria alimentaria o vitivinícola; sino, debemos estar en constante cuidado de su manejo para no quedar expuestos a las diversas infecciones que éstas pueden provocarnos, que si bien, no son mortales, si son exageradamente molestas y como ya vimos, difíciles de erradicar con métodos que sean gentiles al organismo. 

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 Esperando que la Biotecnología aplicada en la Farmacología, pueda ayudarnos a encontrar o elaborar medicamentos más específicos y seguros y así no tener problemas con la manipulación de levaduras.

9. VIBLIOGRAFIA

http://www.unsa.edu.ar/biblio/repositorio/malim2007/4%20levaduras.pdf http://www.diversidadmicrobiana.com/index.php?

option=com_content&view=article&id=671&Itemid=790 http://laslevaduras.mex.tl/788496_REPRODUCCI-N.html http://laslevaduras.mex.tl/788908_CONCLUSI-N.html

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