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Cultura Cervecera

La levadura de la cerveza, el mejor amigo del hombre

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No quisiera arrebatarles el privilegio exclusivo a los fieles canes, pero el hombre del Neolítico también adiestró, aunque involuntariamente, a una mascota invisible que ha desempeñado un papel primordial en el desarrollo de nuestra civilización y nuestra cultura. No protege al ganado de los predadores ni ayuda en la caza, pero nos proporciona el pan, el vino y… la cerveza.

¿Hubiera sido otra la historia de la humanidad sin bebidas fermentadas? Sin duda. La sociedad humana y sus manifestaciones creativas surgen en torno a reuniones de la comunidad en las que las bebidas alcohólicas se compartían, en unas ocasiones con desenfado (banquetes, orgías…), en otras con ceremoniosos rituales (libaciones, eucaristía…). Ellas proporcionaban el valor suficiente para tomar las grandes decisiones, tanto en el juego de la guerra como en el del amor. En cierto modo, estamos aquí en parte gracias a las invisibles levaduras.

¿Qué son las levaduras en realidad? Aunque llevamos amaestrándolas miles de años, hasta la segunda mitad del siglo XIX, gracias a los estudios de Pasteur y sus colegas, no sabíamos quiénes estaban detrás de la magia de la fermentación alcohólica. Las levaduras son microorganismos unicelulares, pero no son bacterias como la mayoría de los microbios, sino hongos. Desde el punto de vista biológico tienen más que ver con un champiñón que con cualquier otro ser vivo apreciable a simple vista. Para ser más precisos son parientes más cercanos de las trufas y las colmenillas (hongos ascomicetos) que de los champiñones y las setas (hongos basidiomicetos). Las levaduras viajan en el polvo y en las patas de los insectos. Su papel en la naturaleza es fermentar los azúcares de los frutos maduros, lo que diversifica la riqueza en compuestos químicos volátiles cuyos aromas atraen a los animales golosos que han de consumirlos y dispersar las semillas. Por tanto, existe una enorme diversidad de levaduras en el medio ambiente, en la piel de cualquier fruta, en la corteza de los árboles, en el suelo… En definitiva, en el entorno del ser humano.

Las levaduras se reproducen de forma vegetativa mediante gemación, tardando en condiciones óptimas sólo dos o tres horas en formar una yemita, que crecerá hasta tener casi el tamaño de su madre antes de independizarse. Las yemas crecen por los “polos” de la célula ovoide. Cada vez que una levadura es madre le queda una “cicatriz de gemación” en forma de cráter en uno de sus polos. Se puede saber lo vieja que es una célula madre de levadura contando al microscopio sus cicatrices, que pueden superar la treintena antes de envejecer y morir. Dividirse por gemación es lo que hacen cuando trabajan en el proceso de elaboración de cerveza. Pero no todo es trabajo y alcohol en su vida: también hay sexo.

Ciclo sexual yeast
Imagen modificada de Masurcommons: (Wikimedia Commons) y otras fuentes.

Como la mayoría de los hongos, pueden desarrollar un ciclo sexual. Mientras la levadura tiene alimento, como los azúcares de la malta, se reproduce vegetativamente mediante gemación. Esto es lo que ocurrirá mayoritariamente durante el proceso de fermentación. Pero cuando una célula de levadura se queda sin nutrientes, en ayuno, especialmente en condiciones de carencia de fuente de nitrógeno (aminoácidos o sales de amonio), lleva a cabo el proceso de esporulación. Esto consiste en la formación de las ascosporas, que inicialmente quedan confinadas en la pared celular de la célula original, formando un “asca” o “tétrada”. Se trata del mismo proceso complejo que realizan nuestras células del aparato reproductor encargadas de formar los gametos, llamado gametogénesis: una meiosis con producción de cuatro células haploides que han barajado sus genes según las leyes de Mendel. Las esporitas, perfectamente esféricas y más resistentes que una levadura normal, aguantarán sin actividad metabólica hasta que encuentren un sustrato sabroso. En la naturaleza, esto se traduce en que esperarán a que un pájaro o un insecto les transporte hasta una fruta madura rica en nutrientes.

Las esporas, igual que nuestros espermatozoides y óvulos, son haploides, es decir, solo tienen una copia del genoma. Pero al contrario que nuestros gametos son capaces de germinar y reproducirse de forma vegetativa por gemación igual que su madre (quiero decir, que su parental diploide original), siempre que tengan comida en abundancia. ¿Hasta cuando? Hasta que el amor entre en su vida. Las levaduras haploides tienen dos sexos “a” y “α”. En eso están más avanzadas que nosotros, porque la igualdad de género es absoluta. Llevo muchos años mirándolas a diario en el microscopio y os aseguro que es imposible distinguirlas. En cada asca generada a partir de una levadura diploide hay dos ascosporas “a” y otras dos “α” (la herencia mendeliana no falla nunca). Los haploides resultantes de la germinación de las esporas producen y secretan un feromona específica de su tipo sexual capaz de excitar el programa de apareamiento en el tipo sexual opuesto. Cuando una levadura “a” percibe la feromona “α” (o viceversa) siente la llamada del amor y se olvida de comer y de crecer. En eso sí nos parecemos. En lugar de gemar emite una proyección de apareamiento hacia el lugar de donde proviene la feromona. Las levaduras en apareamiento tienen una característica forma de pera que los investigadores norteamericanos de los años 50 bautizaron “shmoo”, en honor a un simpático animalillo análogo creado por el dibujante Al Capp para las tiras cómicas que aparecían en los diarios de la época. Como este proceso es mutuo, cuando dos células de tipo sexual opuesto “sienten” las feromonas, sus prolongaciones crecen hasta encontrarse y juntarse en sus ápices. De esta manera, las células se fusionan para dar un zigoto diploide que volverá a producir células vegetativas diploides capaces de gemar, cerrando el ciclo. Ahora conocéis la vida íntima de la levadura.

Gracias a este ciclo sexual y su fácil manipulación genética en el laboratorio, la levadura se ha convertido a lo largo de siglo XX, en manos de los científicos aficionados a las leyes de la herencia genética de Mendel, en un modelo clave de investigación que culminó en 1996 cuando el genoma de Saccharomyces cerevisiae (“hongo del azúcar de la cerveza” en latín según manda Linneo) fue el primero de un organismo complejo, no bacteriano, cuya secuencia de ADN se descifró. Esto ha favorecido un desarrollo ingente de estrategias en investigación basadas en la levadura que nos ha permitido estudiar fenómenos biológicos de interés en biomedicina, como las bases moleculares del cáncer, por mencionar un ejemplo que llevó al genetista Leland Hartwell al Nobel en 2001. Todo el conocimiento genético y molecular sobre la levadura de la cerveza se integra en el portal SGD (Saccharomyces Genome Database), cuyo enciclopédico contenido es sólo para iniciados en la biología molecular y la genómica. Además, introduciendo genes de otros organismos podemos producir en ella proteínas de interés terapéutico. La insulina que usan los diabéticos o las vacunas contra la hepatitis B o el papiloma, por ejemplo, las producen cepas de Saccharomyces cerevisiae que los biotecnólogos han modificado con este fin. Pan, cerveza, sidra, vino, vacunas, medicamentos… Es el mejor amigo del hombre, claro que sí.

Dicho esto, haré dos puntualizaciones necesarias para la cultura cervecera. La primera: ¡no temas!, los organismos genéticamente modificados están prohibidos en la industria alimentaria y, aunque resulte atractivo para los biotecnólogos modificar levaduras “a la carta” para mejorar la fermentación y los aromas, en el caso concreto de la cerveza la selección natural a lo largo de siglos de domesticación nos ha brindado las cepas de levadura óptimas que definen todos y cada uno de los estilos de cerveza que disfrutamos. ¿Qué más queremos? No es necesario manipular nada.

La segunda puntualización: las cepas cerveceras, al contrario que las que existen en la naturaleza, no llevan a cabo apenas el ciclo sexual, puesto que ello iría en detrimento de la estabilidad genética que garantiza al cervecero una fermentación controlada. A los cerveceros no les gusta un pelo que las levaduras se entretengan recombinando sus genes en lugar de trabajar. La estabilidad genética es una gran virtud en la industria cervecera. Dicho de otra manera, la domesticación ha llevado consigo una limitación de la recombinación genética ligada al ciclo sexual. En solidaridad con los monjes que mantuvieron vivo el arte de hacer cerveza en la Edad Media, las levaduras cerveceras ejercen el celibato.

En resumen, mucho antes de la emergencia de la genética como ciencia, el control de las razas y la selección de híbridos se ha realizado de manera empírica en agricultura, en ganadería, en animales de compañía e, inconscientemente, en las cervecerías. Los cerveceros también han seleccionado las cepas e híbridos de levadura estables que mejor se adaptan a cada tipo de fermentación. Hoy en día sabemos que en la elaboración de cerveza de calidad es esencial el uso de cepas seleccionadas y controladas. Reutilizar la misma levadura de un lote a otro durante sucesivos procesos de fermentación conlleva el riesgo de alterar sus características. Conocer y mimar a la levadura, nuestra micromascota favorita, el ingrediente fantasma esencial que ignoró la Ley Alemana de Pureza de 1516, la magia invisible de la fermentación, es el secreto mejor guardado de su amo, el cervecero.

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