Construção e caracterização de espécies híbridas entre Saccharomyces cerevisiae e Saccharomyces kudriavzevii com possível aplicação na indústria cervejeira

Abstract

Leveduras híbridas intra e interespecíficas vem sendo construídas em laboratório visando ampliar a compreensão acerca das características fenotípicas e genotípicas de diferentes híbridos e o fornecimento de novas cepas ao mercado cervejeiro. Na presente pesquisa, foram gerados dez híbridos únicos entre a espécie criotolerante Saccharomyces kudriavzevii, que é relacionada à fermentação de vinhos e cervejas, e a espécie termotolerante S. cerevisiae, isolada de um ambiente relacionado às farmhouse ales do município de Voss, Condado de Hordaland, Noruega. As cepas híbridas resultantes possuem heterose em relação as parentais, possuindo boa performance fermentativa em baixas e altas temperaturas (17 °C, 25 °C e 37 °C) e alcançando altos valores de atenuação aparente. As cervejas obtidas com as cepas híbridas possuem um pH final de 3,70-4,4 após a fermentação nas temperaturas de 17 °C, 25 °C e 35 °C. Ainda, as cepas híbridas possuem a capacidade de gerar compostos aromáticos frutados como os ésteres pentanoato de etila (que remete à maçã vermelha e melão), hexanoato de etila (maçã e anis-estrelado), cinamato de etila (frutado) e acetato de feniletila (doce, mel e floral) que foram produzidos acima do limiar de percepção apenas pelos híbridos na temperatura utilizada para esse teste (25 °C), além de decanoato de etila (brandy, frutado e uva) que foi produzido também em níveis perceptíveis pelas cepas parentais. Os resultados dessa pesquisa indicam que a cepa Voss Kveik (S. cerevisiae) pode servir como chassi para a geração de novos híbridos interespecíficos e a possibilidade de uma ampla aplicação dos híbridos caracterizados (KKH1-KKH3) na indústria vinícola e cervejeira.

Intra and interspecific hybrid yeasts have been built in the laboratory to broaden understanding of the phenotypic and genotypic characteristics of different hybrids and the supply of new strains to the beer market. In the present work, 10 unique hybrids were generated between cryotolerant wine and beer-associated S. kudriavzevii along with the heat-tolerant S. cerevisiae isolated from farmhouse brewing-related environment in Voss, Hordaland County, Norway. The resulting hybrid strains have heterosis in comparison to parental, good fermentative performance at low and high temperatures (17 ° C, 25 ° C and 37 ° C) and achieve high apparent attenuation values. Beers obtained with hybrid strains have a final pH of 3.70-4.4 after fermentation at temperatures of 17 ° C, 25 ° C and 35 °C. Further, the hybrids demonstrated capacity to generate pleasant fruity volatile compounds like the esters ethyl pentanoate (red apple and melon flavours), ethyl hexanoate (apple and aniseed), ethyl cinnamate (fruity) and phenethyl acetate (sweet, honey and floral) that was produced above the threshold only by the hybrids at the temperature utilized in the fermentation tests (25 °C) along with ethyl butanoate (pineapple, mango, tropical fruit), diethyl succinate (fruity) and ethyl decanoate (brandy, fruity and grape) that was also produced in perceptible levels by the parental strains. The results of this research indicate that the Voss Kveik strain (S. cerevisae) could serve as chassis for generation of new interspecific hybrids and a possibility for a broad application of the characterized KKH1-KKH3 in the industry, including those of bioethanol, wine and beer.