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Levaduras Del Edén — Por Qué Las Levaduras Genéticamente Modificadas Podrían Ser El Próximo Paso en La Evolución De La Cerveza

Es el año 2030. El lagering es una cuestión del pasado dado que el diacetil ha sido erradicado. Una Lambic toma tres meses en fabricarse, en lugar de tres años. La mayoría de las cervezas no son lupuladas en absoluto, y los kettle sours son ahora llamados conical sours. Las cervecerías están lanzando nuevas y frescas New England IPAs cada tres días, y las filas para adquirirlas aún doblan la esquina. 

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Puede que esa visión utópica o distópica sea algo debatible, pero todas esas predicciones son ciertamente posibles—y podrían incluso suceder antes del término de la nueva década. Es todo gracias a los avances en modificación genética, que permite a los científicos crear levaduras de diseño que pueden producir todo tipo de sabores deseados y compuestos a un costo mínimo.

Suele decirse con frecuencia que la fabricación de cerveza fue el primer proyecto de ingeniería de la humanidad. Hemos pasado milenios luchando con el proceso de fermentación para domarlo, y recientes descubrimientos significan que ahora poseemos una mayor habilidad para hacerla cumplir nuestros deseos. Pero una cuestión permanece: ¿Los consumidores aceptarán esta última y potencialmente controversial innovación?

EL PLAN MARSHALL

Los organismos genéticamente modificados—o GMOs, como suelen etiquetarse—han estado allí por más tiempo del que piensas. El primero fue creado en 1973 por Herbert Boyer and Stanley Cohen, quien tomó con éxito un gen resistente a los antibióticos de una bacteria y lo transfirió a otra. El un período de 20 años, el primer alimento comercial genéticamente modificado fue aprobado—un tomate llamado el Flavr Savr, el cual tenía un mayor tiempo de vida útil gracias a la adición de un gen que retardaba su descomposición.

El Flavr Savr fue controvertido, varios lo consideraron un gran avance científico, pura blasfemia y una simple novedad en las noticias. Pero el producto fue adquirido por el controversial gigante de la industria alimenticia y química Monsanto, y esa movida empañó la reputación de los GMO durante décadas.

Mientras que los lobistas consideraban la modificación genética una herejía y aún hacen campaña el día de hoy para que se prohiba, los científicos afirman que el proceso es seguro y el emprendimiento digno de valer la pena. Y aunque cualquier idea de controversia persiste, la tecnología no desaparecerá—les guste o no, la modificación genética se convertirá en norma, y dentro de la cerveza probablemente suceda mucho antes de lo que esperan.

En el caso de la levadura genéticamente modificada, un gran avance fue realizado hace poco menos de dos años por Charles Denby, un investigador en la Universidad de California, Berkeley. Recientemente se había unido al laboratorio dirigido por el profesor Jay Keasling, donde los científicos habían estado modificando levaduras para producir biocombustibles y productos farmacéuticos durante años. Su trabajo allí le dió una idea—uno que combinaba el conocimiento en ingeniería genética con un nuevo hobby. 

“Estaba fabricando cerveza con mis amigos y me volví muy ñoño en el asunto,” comenta Denby. “Así que fui y busqué todos los libros en ciencia de la producción de cerveza que pude, y encontré estos resultados de la década de 1980 que probaban que ciertos terpenos imparten distintos sabores asociados con las variedades de lúpulo clásicas americanas.”

Los terpenos son compuestos orgánicos conocidos por sus aromas potentes, que evolucionaron probablemente tano para atraer o repeler a ciertos animales. Están presentes en una amplia variedad de plantas, desde cannabis hasta coníferas. Si alguna vez te preguntaste por qué el Citra huele a mango, es porque el lúpulo y la fruta tropical comparten altas concentraciones de los mismos terpenos. Usando la tecnología disponible en el laboratorio de Keasling, Denby se dió cuenta que podía utilizar ingeniería en el ADN de la levadura para producir estos terpenos durante la fermentación, para imitar el sabor y aroma que de otra manera hubiese sido agregado a través del lupulado. Todo lo que tuvo que hacer fue insertar las enzimas que producían los terpenos en el lúpulo en el ADN de la levadura. A medida que la levadura se reproduce y fermenta, produciría estos compuestos junto a los usuales alcohol, ésteres y dióxido de carbono. Desde una perspectiva técnica, la modificación era relativamente simple, pero había muchos ajustes que hacer antes que el experimento de Denby se hiciera realidad.

Se preguntó a los catadores, ‘¿Cual es el sabor y aroma a lúpulo percibidos?’, y el hecho que percibieran sabores y aromas del lúpulo en mayor intensidad en las cervezas en las que no se había realizado ningún dryhop fue un resultado muy significativo para nosotros.
— Charles Denby, University of California, Berkeley

“Resulta que, las enzimas en las plantas de lúpulo no son tan eficientes como en otras plantas comestibles,” comenta Denby. “Así que hallamos que si tomábamos la misma enzima de la menta o de la albahaca seríamos capaces de hacer que la levadura produjera estos compuestos de manera mucho más eficiente.”

Junto a otros investigadores, Denby produjo varias cepas de levadura Ale americanas, que producían diferentes niveles de Linalool y Geraniol, dos terpenos presentes en el lúpulo. Él fabricó una cerveza con cada cepa e hizo una comparación lado a lado con una cerveza con un dryhop estándar. Para asegurarse que la data era válida, decidió llevarla a Lagunitas Brewing Company en Petaluma, donde el brewmaster Jeremy Marshall y su equipo sensorial analizaron las distintas versiones. Los resultados tomaron a todos por sorpresa.

“Demostró que las cervezas fermentadas con nuestras cepas producían sabores del lúpulo,” dice Denby. “Se preguntó a los catadores, ‘¿Cual es el sabor y aroma a lúpulo percibidos?’, y el hecho que percibieran sabores y aromas del lúpulo en mayor intensidad en las cervezas en las que no se había realizado ningún dryhop fue un resultado muy significativo para nosotros.”

El experimento de Denby y sus resultados fueron posteriormente publicados en un documento en Nature Communications, pero Marshall deseaba llevar la tecnología más allá. Desde entonces, Denby ha continuado la investigación a través de su compañía, Berkeley Brewing Science, y Marshall aún trabaja con ellos en la modificación de cepas de levaduras que no solo emulan lúpulos, sino también otros compuestos de sabor.

“Los desafié a hacer una cepa de levadura que produjera tanto sabor que el consumidor la escupiera,” comenta Marshall. “Fabricaron una que tiene un muy fuerte perfil a cerveza de trigo, junto a notas a melón. Lo logramos con potentes sabores a lúpulo, coco y banana y la lanzamos en nuestro taproom en Petaluma. Ha sido divertido ver las reacciones de las personas.”

Marshall dice que la mayoría de la gente parecía disfrutar de la cerveza, pero pocos ordenaron una segunda. Los datos arrojan eso—La Marshall Monster, como fue bautizada, tiene un destacable score de 3.71 en Untappd. Sin embargo, esta revolucionaria cerveza demostró lo que era posible lograr con esta nueva tecnología, especialmente en las manos de cerveceros. 

¿CERVEZA O CIENCIA?

Berkeley Brewing Science no ha sido la única compañía en entender el potencial contenido en la edición de levaduras. En Lebanon, New Hampshire, otro laboratorio que se ha enfocado en customizar cepas para producir biocombustibles, ha estado experimentando con levaduras cerveceras. Mascoma LLC es propiedad de Lallemand Inc., uno de los más grandes fabricantes de levadura en el mundo, así que había observado los resultados de Denby con interés. Robert Percival, gerente regional de ventas para Europa en Lallemand, dice que hubo algunas preocupaciones en la empresa acerca de como ingredientes genéticamente modificados serían aceptados en la industria artesanal. No obstante, el entusiasmo alrededor del éxito de Denby de alguna manera disipó esos miedos.

“Esa fue nuestra estrella guía en cierto sentido,” die Percival. “Se publicó como estudio y como concepto, y la recepción fue casi unánimemente positiva. En la industria y en foros online la recepción al principio de GMO fue aceptada fácilmente.” 

Con la luz verde desde arriba, Mascoma comenzó a trabajar para encontrar algo único, pero a la vez útil para cerveceros a una escala mayor. El científico de investigación Chaz Rice fue encargado de dirigir el proyecto, y no estuvo corto de ideas voluntarias por parte de la gente.

“Una vez que comienzas a trabajar con cerveza, todo el mundo se interesa rápidamente,” dice Rice. “Las personas en el laboratorio estaban constantemente tirando ideas, y esta persona tuvo una idea de hacer producir a una levadura ácido láctico. Fue una modificación simple, así que creamos esta cepa y produjo una considerable cantidad de ácido láctico.”

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Lo que Rice creó tiene grandes implicaciones para cualquier cervecero que produzca kettle sours. Estas cervezas son maceradas como una cerveza normal, antes de ser inoculadas con una bacteria acidificante llamada Lactobacillus y supervisada hasta que alcance el nivel de pH que el cervecero está buscando. Típicamente, este proceso dura hasta 48 horas, congestionando el bloque de cocción y dejando el mosto vulnerable a otras infecciones no deseadas. Rice cortó este paso por completo al introducir una enzima llamada lactato deshidrogenasa (LDH) a un ADN de levadura Ale limpia. La enzima produjo el doble de la cantidad ácido láctico típico en el proceso de kettle-souring, con la única desventaja de una reducción de cerca de 0.5% ABV en la cerveza final. 

EL ácido láctico adicional da al cervecero más flexibilidad para alcanzar exactamente el pH que desea, o mezclarlo en múltiples lotes. La ventaja principal, sin embargo, era algo que habían pedido todos los sujetos durante la fase de investigación.

“Nueve de 10 de ellos buscaban consistencia,” comenta Rice. “Una vez que diseñan un receta, quieren ser capaces de repetirla una y otra vez. Una cepa de levadura que les permita hacer esto es algo que realmente desean—la reducción de costos y la eficiencia es enorme.”

Luego de varios ensayos exitosos, la levadura fue colocada en el mercado estadounidense  en Octubre de 2019 bajo el nombre Sourvisiae, y tiene ahora cerca de 100 clientes regulares. Uno de ellos, Rhinegeist Brewery de Cincinnati, Ohio, fabrica ahora todas sus sour con esta levadura.

“Dependiendo del nivel de acidez que intentamos lograr, la usamos sin mezclar, mezclamos una porción de cerveza fabricada con una de nuestras cepas ale para algo con más matices,” dice el director de operaciones Cole Hackbarth. “Significa menos tiempo en el brewhouse rehirviendo mosto, con tiempos de fermentación y niveles de pH consistentes. También se elimina el riesgo de generación de ácido butírico o formación excesiva de diacetil.”

Los humanos han estado modificando levaduras, bacterias, plantas y animales con reproducción selectiva a través de nuestra historia. Hasta ahora, a nadie ha parecido importarle demasiado mientras que la cerveza sepa bien.
— Cole Hackbarth, Rhinegeist Brewery

Rhinegeist dice que es bastante abierto acerca de su uso de levaduras genéticamente modificadas, y no ha recibido malas críticas por parte de sus clientes. Esto podría sonar sorpresivo, dada la reputación de los GMO, así como la óptica del uso de organismos producidos en laboratorio en una industria en la que muchos de sus consumidores creen en los ingredientes naturales y procesos manuales. Pero esto también puede ser evidencia de los cambios en las posiciones de los consumidores con respecto a la modificación genética.

“Es importante para las personas saber que están consumiendo, y es nuestra responsabilidad como cerveceros ser transparentes acerca de nuestra materia prima,” comenta Hackbarth. “Pero los humanos han estado modificando levaduras, bacterias, plantas y animales con reproducción selectiva a través de nuestra historia. Hasta ahora, a nadie ha parecido importarle demasiado mientras que la cerveza sepa bien.”

MODIFICANDO LA NARRATIVA

Conversando con los científicos y cerveceros involucrados, escucharás mucho hablar sobre lo seguro que es la levadura como campo de pruebas para la ingeniería genética. Ha sido usada en combustibles comerciales e industria farmacéutica durante años, a pesar que la distancia entre estos procesos y el consumidor es mucho más grande que en la cerveza.

“Ha habido una dramática campaña de marketing anti-GMO durante las últimas dos décadas, pero creo que ha comenzado a desvanecerse,” dice Rice. “La levadura es un organismo modelo que ha sido usado durante un siglo desde una perspectiva de investigación, y su genoma ha sido secuenciado por años.” 

Podrías pensar que las visiones son distintas cuando se trata de algo que comes o bebes, pero las levaduras cerveceras han sido designadas como seguras por la Administración de Drogas y Alimentos de Estados, lo que significa que lanzar versiones modificadas es algo relativamente sencillo. Esto no es así a nivel mundial, sin embargo,  y tales productos son apun muy regulados dentro de la Unión Europea, por lo que la levadura de Berkeley ni Lallemand está disponible fuera de los Estados Unidos aún.

“Tuvimos un flujo de solicitudes de Europa y fuimos inundados con preguntas sobre donde podía la gente adquirir Sourvisiae,” dice Percival. “Tuvimos que decir, ‘Lo sentimos, solo tiene licencia de comercialización en Estados Unidos y sería ilegal venderla en algún otro lugar.’ Eso no significa que no pueda crearse una licencia, pero es un trabajo arduo y largo.”

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Percival espera que el trabajo que Lallemand ha hecho en Estados Unidos comience conversaciones a través del Atlántico y que cuando decida lanzar el producto allí, los sistemas y procesos se hayan abierto. Hackbarth concuerda que es solo el comienzo de una conversación alrededor de consumibles genéticamente modificados, y que la cerveza es el medio perfecto para ello.

“Necesitamos comenzar las discusiones alrededor del uso ético de la edición genética, y un gran lugar para comenzar es la cerveza,” comenta. “Es un segmento de cultura popular de bajo riesgo disponible para todas las clases y culturas. La oportunidad potencial para la innovación a través de la edición genética es demasiado grande para que la industria la desaproveche.”

Ya sea que el argumento de la modificación genética se haya ganado o no, los investigadores están siguiendo hacia adelante. Tanto Lallemand y Berkeley no ven límites a las posibilidades. Proporcionar la habilidad a una levadura de producir terpenos o ácido láctico son apenas las modificaciones más simples, y hay mucho más investigación por realizar. Exactamente lo que esas innovaciones puedan ser no están al descubierto, pero tanto Rice como Denby presentaron la remoción del gen que produce diacetil para reducir los tiempos de maduración, la habilidad de aumentar o reducir la producción de ésteres, y la posibilidad de acelerar la producción de alcohol usando los genes hallados en la levadura noruega kveik.

“Existen las leyes de la termodinámica—no puedes agregar levadura a una cerveza y que fermente en cinco segundos—pero más allá de eso hay un potencial inmenso,” dice Denby. “Hablamos sobre el reemplazo del el lúpulo y eso era lo nuestro cuando éramos científicos saliendo del laboratorio, pero habiendo conversado con cientos de cerveceros el mensaje es como podemos fabricar mejor cerveza, como podemos generar valor de diferentes maneras.”

Como si la modificación genética no fuese lo suficientemente controversial, una de las maneras en las que Berkeley lab espera crear valor es a través de la ingeniería en levaduras para que produzcan cannabinoides. Mientras que el cannabis se va legalizando Estado por Estado a lo largo del país, Keasling está buscando la manera de capitalizar en su producción. Al día de hoy ha modificado una levadura que convierte azúcar simple en compuestos THC y CBD en una fracción del tiempo y emisiones y costo. Esto podría tener mayores implicaciones para la industria farmacéutica, donde el THC es usado para reducir la náusea luego de la quimioterapia y el CBD es utilizado para tratar convulsiones en niños. Pero puede tener sus usos en la industria de la cerveza también, a medida que las cervecerías comienzan a infusionar sus productos con CBD y toman ventaja de los supuestos beneficios relajantes y de alivio a la resaca.

“Pienso que será realmente interesante ver a dónde conducirá este espacio,” dice Keasling. “Tuvimos a alguien en la industria cervecera que registró la cepa, y conversamos con él sobre como ven su evolución en el futuro, y puede suceder de dos maneras: o usan la levadura para producir cannabinoides y agregarlos a la bebida, o producir cerveza con la cantidad de cannabinoide que desees en un solo tanque.”

Keasling dice que aún están realizando ensayos en como el alcohol y THC se comportarían e interactuarían al ser producidos al mismo tiempo, pero se emociona con su prospecto. Como jefe del laboratorio donde tanto la levadura productora de compuestos de lúpulo y su propia cepa de cannabinoides fueron producidas, él conoce las oportunidades de las levaduras genéticamente modificadas mejor que nadie, y ciertamente se convertirán en una norma en la industria.

“Para ser franco, cuando comenzamos este trabajo lo consideraba algo académico,” comenta Keasling. “Asumí que nadie estaría interesado en levaduras GMO, así que me ha sorprendido gratamente. Seremos capaces de agregar prácticamente cualquier sabor deseado, si es que ya no podemos hacerlo. No veo ninguna limitación—es más lo que la gente aceptará y deseará.”

Seremos capaces de agregar prácticamente cualquier sabor deseado, si es que ya no podemos hacerlo. No veo ninguna limitación—es más lo que la gente aceptará y deseará.
— Jay Keasling, University of California, Berkeley

Sería fácil ver a la levadura GMO como una amenaza a los proveedores de materia prima y los procesos tradicionales a los cuales aún muchas cervecerías se adhieren. Ciertamente, el hecho que algunos de los compuestos de sabor claves en el lúpulo puedan ser producidos de manera rápida, eficiente y de manera más sustentable que cultivar una planta, podría ser una causa de preocupación entre los cultivadores de lúpulo. No obstante, ninguno de estos científicos lo ve de esta manera. En su lugar, señalan al hecho que los lúpulos contienen tantos otros compuestos, y que la levadura juega un rol fundamental en transformar los compuestos químicos del lúpulo—un proceso conocido como biotransformación—es vital para el carácter de la cerveza. Remover uno de la ecuación iría en detrimento del otro, y de la cerveza en sí misma. 

Hackbart de Rhinegeist dice que solo estamos comenzando un viaje de bioingeniería, y que es muy probable que la modificación genética mejore la industria como un todo en lugar de remover elementos de ella.

“Lo que hace a la cerveza tan emocionante es que es tanto arte como ciencia,” dice. “No puedes simplemente dosificar compuestos de sabor a ciertos niveles y obtener una cerveza con la complejidad y sabores que los cerveceros pueden lograr. Algunos lo han intentado y les llaman hard seltzer. Mientras eso tiene su espacio en el mundo de las bebidas, nadie habla acerca de como ese segmento tenga matices o sea creado de manera artística.”

Las levaduras genéticamente modificadas son una audaz nueva frontera, pero de muchas maneras solo son una herramienta para los cerveceros—un recurso extra para ajustar la cerveza y hacerla tan compleja y bebible como sea posible. El proceso puede tomar un tiempo para habituarse, pero estos son pequeños cambios a un organismo el cual los humanos han estado mutando selectivamente desde que descubrieron la fermentación. Mientras que una ingeniería responsable conduzca a cervezas limpias, consistentes y deliciosas, la probabilidad es que esto continúe creciendo.

Textos, Jonny Garrett
Ilustraciones, Ben Chaplek
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