Meniu

Saccharomyces cerevisiae: aplicatii si proprietati probiotice

Verificat medical
Ultima verificare medicală a fost facuta de Dr. Aurora Albu pe data de
Scris de Echipa Editoriala Med.ro, echipa multidisciplinară.

Saccharomyces cerevisiae reprezintă una dintre cele mai importante specii de drojdie utilizate în biotehnologie la nivel mondial, fiind esențială pentru numeroase procese industriale și de cercetare. Această drojdie unicelulară este folosită extensiv în fermentarea alimentelor și băuturilor, producția de bioetanol, precum și ca model de studiu pentru cercetarea celulelor eucariote. Datorită proprietăților sale probiotice, anumite tulpini sunt utilizate în tratamentul afecțiunilor gastrointestinale.

Genomul său complet secvențiat a permis dezvoltarea unor aplicații inovatoare în ingineria genetică și biotehnologie. Saccharomyces cerevisiae se remarcă prin capacitatea sa de a supraviețui în condiții de stres, adaptabilitatea la diverse medii și rolul său crucial în procesele de fermentație care transformă zaharurile în alcool etilic și dioxid de carbon.

Înțelegerea Saccharomyces cerevisiae

Saccharomyces cerevisiae, cunoscută și sub denumirea de drojdie de bere sau drojdie de panificație, este un organism eucariotic unicelular cu o importanță fundamentală în biotehnologie. Această drojdie a coexistat cu umanitatea de mii de ani, fiind utilizată în procesele de fermentare înainte ca oamenii să înțeleagă natura sa microbiană.

Definiție și taxonomie: Saccharomyces cerevisiae este o specie de drojdie aparținând regnului Fungi, încrengăturii Ascomycota, clasei Saccharomycetes, ordinului Saccharomycetales și familiei Saccharomycetaceae. Numele său științific provine din greacă, unde „Saccharomyces” înseamnă „ciupercă de zahăr”, iar „cerevisiae” face referire la Ceres, zeița romană a agriculturii, reflectând astfel legătura sa străveche cu procesele de fermentare a cerealelor. Această drojdie este caracterizată prin capacitatea sa de înmulțire prin înmugurire și prin formarea de ascospori în anumite condiții.

Caracteristici biologice: Celulele de Saccharomyces cerevisiae sunt de formă ovală sau rotundă, cu dimensiuni cuprinse între 5-10 micrometri în diametru. Structura celulară include toate componentele tipice ale unei celule eucariote: nucleu cu membrană nucleară, mitocondrii, reticul endoplasmatic, aparat Golgi și perete celular rigid. Peretele celular este compus din polizaharide complexe, în principal glucani și manoproteine, conferind protecție și stabilitate osmotică. Drojdia se înmulțește asexuat prin înmugurire, proces în care o celulă mamă formează o protuberanță care se dezvoltă într-o celulă fiică, și sexual prin conjugare, urmată de formarea de ascospori.

Habitate naturale și ecologie: În natură, Saccharomyces cerevisiae se găsește predominant pe suprafața fructelor coapte, în special pe struguri, unde se hrănește cu zaharurile disponibile. Această drojdie poate fi întâlnită și în scoarța unor specii de arbori, în sol și pe anumite insecte care servesc ca vectori pentru răspândirea sa. Drosophila și viespile joacă un rol important în transportul drojdiei între diferite habitate. Deși este prezentă în mod natural pe struguri, Saccharomyces cerevisiae se găsește în concentrații mult mai mici comparativ cu alte microorganisme, dar devine dominantă în timpul fermentației datorită capacității sale de a tolera concentrații ridicate de alcool și medii acide.

Caracteristici genomice: Genomul Saccharomyces cerevisiae a fost primul genom eucariot complet secvențiat, în 1996, reprezentând o piatră de hotar în biologia moleculară. Conține aproximativ 12 milioane de perechi de baze organizate în 16 cromozomi și aproximativ 6.000 de gene. Aproximativ 5.570 dintre aceste gene codifică proteine. Genomul include și elemente extracromozomale precum ADN-ul mitocondrial și plasmida 2μ. Densitatea genetică este ridicată, cu puține secvențe repetitive și intronii prezenți în doar aproximativ 5% din gene. Această organizare genomică compactă și bine caracterizată a făcut din Saccharomyces cerevisiae un organism model ideal pentru studii genetice și de biologie celulară.

Aplicații industriale

Saccharomyces cerevisiae joacă un rol central în numeroase procese industriale, fiind una dintre cele mai valoroase microorganisme utilizate în biotehnologie. Versatilitatea sa metabolică și adaptabilitatea la diverse condiții de mediu au făcut din această drojdie un instrument indispensabil în multiple sectoare economice.

Producția de drojdie nutrițională

Compoziția nutrițională: Drojdia nutrițională, obținută prin cultivarea Saccharomyces cerevisiae pe substraturi bogate în nutrienți și inactivarea termică ulterioară, reprezintă o sursă valoroasă de proteine complete și vitamine din complexul B. Două linguri (aproximativ 30 grame) conțin circa 16 grame de proteine de înaltă calitate cu toți aminoacizii esențiali, 6 grame de fibre și numeroase micronutrienți. Este deosebit de bogată în seleniu (90% din doza zilnică recomandată), riboflavină (90% DZR), tiamină (80% DZR), niacină (50% DZR), cupru (50% DZR) și vitamina B6 (40% DZR). Conținutul ridicat de nucleotide și glutamat conferă drojdiei nutriționale gustul său caracteristic umami, făcând-o populară ca potențiator de aromă în dieta vegetariană și vegană.

Beneficii pentru sănătate: Consumul regulat de drojdie nutrițională poate aduce multiple beneficii pentru sănătate datorită profilului său nutrițional bogat. Conținutul ridicat de seleniu și antioxidanți contribuie la stimularea sistemului imunitar și protejarea celulelor împotriva stresului oxidativ. Vitaminele din complexul B prezente în concentrații ridicate susțin metabolismul energetic, sănătatea sistemului nervos și funcția cognitivă. Riboflavina din drojdia nutrițională poate ajuta la prevenirea migrenelor și la îmbunătățirea sănătății oculare. Conținutul de crom contribuie la reglarea nivelului de glucoză din sânge, fiind benefic pentru persoanele cu diabet sau prediabet. Fibrele prezente în drojdia nutrițională susțin sănătatea digestivă și pot contribui la menținerea unui microbiom intestinal echilibrat. Datorită profilului său nutrițional complet, drojdia nutrițională este deosebit de valoroasă pentru persoanele care urmează diete vegetariene sau vegane.

Proprietăți probiotice

Saccharomyces cerevisiae prezintă proprietăți probiotice semnificative, cu aplicații terapeutice importante în sănătatea umană. Anumite tulpini ale acestei drojdii sunt recunoscute pentru capacitatea lor de a influența pozitiv microbiomul intestinal și de a ameliora diverse afecțiuni gastrointestinale.

Saccharomyces cerevisiae var. boulardii

Această varietate de Saccharomyces cerevisiae este cea mai studiată drojdie probiotică, fiind utilizată terapeutic în tratamentul și prevenirea diverselor afecțiuni gastrointestinale. Descoperită în anii 1920 de microbiologul francez Henri Boulard în Indochina, această tulpină a fost izolată din fructe tropicale și identificată pentru proprietățile sale de combatere a diareii. Saccharomyces boulardii, cum este adesea denumită, diferă de alte tulpini de Saccharomyces cerevisiae prin capacitatea sa de a supraviețui la temperaturi mai ridicate (37°C) și în mediul acid al stomacului, precum și prin rezistența la antibiotice. Aceste caracteristici îi permit să traverseze tractul gastrointestinal în formă viabilă și să exercite efecte probiotice. Deși inițial clasificată ca specie distinctă, analizele genetice moderne au confirmat că este o varietate a speciei Saccharomyces cerevisiae.

Beneficii pentru sănătatea gastrointestinală

Saccharomyces cerevisiae var. boulardii exercită multiple efecte benefice asupra sănătății tractului gastrointestinal. Această drojdie probiotică acționează prin diverse mecanisme, inclusiv inhibarea competitivă a agenților patogeni, neutralizarea toxinelor bacteriene și modularea răspunsului imun intestinal. Studiile clinice au demonstrat eficacitatea sa în prevenirea și tratamentul diareii asociate cu antibiotice, reducând incidența acesteia cu până la 50%. De asemenea, contribuie la menținerea integrității barierei intestinale prin stimularea producției de proteine de joncțiune și mucine. Saccharomyces boulardii secretă enzime care pot îmbunătăți digestia și absorbția nutrienților, inclusiv dizaharidaze care ajută la digestia lactozei și a altor zaharuri. Administrarea acestei drojdii probiotice poate restabili echilibrul microbiotei intestinale după perturbări cauzate de antibiotice sau infecții.

Modularea sistemului imunitar

Saccharomyces cerevisiae var. boulardii exercită efecte imunomodulatoare complexe la nivelul tractului gastrointestinal. Această drojdie probiotică stimulează producția de imunoglobulină A secretorie (sIgA), prima linie de apărare a mucoaselor împotriva agenților patogeni. Totodată, influențează activitatea celulelor imunitare intestinale, inclusiv a celulelor dendritice și a macrofagelor, promovând un răspuns anti-inflamator. Saccharomyces boulardii poate reduce producția de citokine pro-inflamatorii precum factorul de necroză tumorală alfa (TNF-α) și interleukina-8 (IL-8), contribuind astfel la atenuarea inflamației intestinale. Componente ale peretelui celular al drojdiei, în special beta-glucanii, sunt recunoscute de receptorii celulelor imunitare și pot stimula imunitatea înnăscută. Aceste efecte imunomodulatoare contribuie la eficacitatea Saccharomyces boulardii în gestionarea afecțiunilor inflamatorii intestinale și în combaterea infecțiilor enterice.

Tratamentul tulburărilor digestive

Diareea asociată cu antibiotice: Saccharomyces cerevisiae var. boulardii s-a dovedit deosebit de eficientă în prevenirea și tratamentul diareii asociate cu administrarea de antibiotice. Antibioticele perturbă echilibrul microbiotei intestinale, eliminând nu doar bacteriile patogene, ci și pe cele benefice, creând astfel un mediu propice pentru dezvoltarea microorganismelor oportuniste. Administrarea acestei drojdii probiotice în timpul și după tratamentul cu antibiotice poate reduce incidența diareii cu până la 50%. Mecanismele de acțiune includ efectul de barieră împotriva colonizării cu patogeni, inactivarea toxinelor bacteriene, în special cele produse de Clostridioides difficile, și stimularea recuperării microbiotei normale. Studiile clinice au demonstrat că Saccharomyces boulardii este eficientă împotriva diareii cauzate de diverse clase de antibiotice, inclusiv peniciline, cefalosporine și fluorochinolone.

Bolile inflamatorii intestinale: Cercetările recente sugerează că Saccharomyces cerevisiae var. boulardii poate avea efecte benefice în managementul bolilor inflamatorii intestinale, precum boala Crohn și colita ulcerativă. Această drojdie probiotică exercită efecte anti-inflamatorii prin reducerea producției de citokine pro-inflamatorii și stimularea secreției celor anti-inflamatorii. Contribuie la restabilirea integrității barierei intestinale, adesea compromisă în aceste afecțiuni, prin stimularea producției de proteine de joncțiune strânsă și mucine protectoare. Studiile clinice au arătat că administrarea de Saccharomyces boulardii, ca adjuvant la tratamentul convențional, poate prelungi perioadele de remisie și reduce frecvența recidivelor în boala Crohn. În colita ulcerativă, această drojdie probiotică poate ameliora simptomele și reduce markerii inflamatori. Deși rezultatele sunt promițătoare, sunt necesare studii suplimentare pentru a stabili protocoale optimizate de administrare.

Sindromul intestinului iritabil: Saccharomyces cerevisiae var. boulardii poate oferi beneficii semnificative pacienților cu sindrom al intestinului iritabil (SII), o afecțiune funcțională caracterizată prin dureri abdominale, balonare și modificări ale tranzitului intestinal. Această drojdie probiotică poate ameliora simptomele SII prin multiple mecanisme: normalizarea motilității intestinale, reducerea hipersensibilității viscerale și modularea microbiotei intestinale. Studiile clinice au demonstrat eficacitatea sa în reducerea frecvenței și intensității durerilor abdominale, a balonării și a disconfortului general la pacienții cu SII. Este deosebit de utilă în formele de SII cu predominanța diareii, unde poate regla frecvența scaunelor și îmbunătăți consistența acestora. Administrarea de Saccharomyces boulardii poate reduce și permeabilitatea intestinală crescută, frecvent asociată cu SII. Deși nu reprezintă un tratament curativ, această drojdie probiotică constituie o opțiune terapeutică valoroasă pentru gestionarea simptomelor și îmbunătățirea calității vieții pacienților cu SII.

Procese metabolice

Saccharomyces cerevisiae prezintă procese metabolice complexe și adaptabile, care îi conferă versatilitatea necesară pentru a supraviețui în diverse medii și pentru a fi utilizată în multiple aplicații industriale. Înțelegerea acestor procese este fundamentală pentru optimizarea utilizării drojdiei în biotehnologie.

Modele de utilizare a zaharurilor: Saccharomyces cerevisiae poate metaboliza o gamă variată de zaharuri, dar prezintă preferințe clare și mecanisme de reglare complexe. Glucoza reprezintă sursa preferată de carbon, fiind metabolizată prioritar prin intermediul glicolizei. În prezența glucozei, drojdia reprimă expresia genelor implicate în utilizarea altor surse de carbon, fenomen cunoscut sub numele de represie catabolică. Saccharomyces cerevisiae poate utiliza eficient și alte hexoze precum fructoza și manoza, dar și dizaharide ca maltoza și zaharoza, pentru care sintetizează enzime specifice. În schimb, nu poate metaboliza lactoza sau celobioza din cauza lipsei enzimelor necesare. Pentozele precum xiloza și arabinoza nu sunt utilizate natural de majoritatea tulpinilor, deși prin inginerie genetică au fost dezvoltate tulpini capabile să fermenteze aceste zaharuri, cu aplicații importante în producția de bioetanol din biomasă lignocelulozică.

Capacități de fermentare: Fermentarea reprezintă procesul metabolic central al Saccharomyces cerevisiae, prin care zaharurile sunt convertite în etanol și dioxid de carbon în condiții anaerobe. Acest proces începe cu glicoliza, care transformă glucoza în piruvat cu producerea a două molecule de ATP. În absența oxigenului, piruvatul este decarboxilat la acetaldehidă, care este apoi redusă la etanol, cu regenerarea NAD+ necesar pentru continuarea glicolizei. Saccharomyces cerevisiae prezintă o capacitate fermentativă excepțională, putând produce concentrații de etanol de până la 18% în condiții optime. Eficiența fermentației este influențată de factori precum temperatura, pH-ul, concentrația de zaharuri și disponibilitatea nutrienților, în special a azotului și a factorilor de creștere. Tulpinile industriale au fost selectate și optimizate pentru caracteristici fermentative specifice, precum rata de fermentare, toleranța la alcool și profilul de compuși aromatici produși.

Efectul Crabtree: Efectul Crabtree reprezintă o trăsătură metabolică distinctivă a Saccharomyces cerevisiae, constând în reprimarea respirației și favorizarea fermentației alcoolice chiar și în prezența oxigenului, atunci când concentrația de glucoză depășește un anumit prag. Acest comportament metabolic, aparent ineficient din punct de vedere energetic, conferă un avantaj ecologic semnificativ, permițând drojdiei să elimine competitorii prin producerea rapidă de etanol, toxic pentru majoritatea microorganismelor. Baza moleculară a efectului Crabtree implică reprimarea genelor respiratorii și activarea celor fermentative în prezența concentrațiilor ridicate de glucoză. Această reprogramare metabolică este mediată de multiple căi de semnalizare și factori de transcripție, inclusiv complexul Snf1 și represorul transcripțional Mig1. Efectul Crabtree este esențial pentru aplicațiile industriale ale Saccharomyces cerevisiae, în special în producția de băuturi alcoolice și bioetanol.

Mecanisme de răspuns la stres: Saccharomyces cerevisiae a dezvoltat mecanisme sofisticate pentru a face față diverselor forme de stres întâlnite în mediile naturale și industriale. Răspunsul la stresul oxidativ implică activarea factorilor de transcripție precum Yap1 și Skn7, care induc expresia enzimelor antioxidante precum catalaza, superoxid dismutaza și peroxidazele. În condiții de stres osmotic, drojdia activează calea HOG (High Osmolarity Glycerol), care duce la acumularea de glicerol ca osmolită compatibilă. Răspunsul la stresul termic este mediat de proteinele de șoc termic (HSP), care acționează ca chaperoni moleculari pentru a preveni denaturarea și agregarea proteinelor. Stresul nutrițional activează căi de semnalizare precum TOR (Target Of Rapamycin) și PKA (Protein Kinase A), care reglează creșterea celulară și metabolismul în funcție de disponibilitatea nutrienților. Multe dintre aceste răspunsuri la stres sunt coordonate prin intermediul elementelor de răspuns la stres (STRE) din promotorul genelor relevante.

Adaptarea la condițiile de mediu: Saccharomyces cerevisiae prezintă o remarcabilă capacitate de adaptare la diverse condiții de mediu, permițându-i să colonizeze habitate variate și să fie utilizată în multiple procese industriale. Adaptarea la temperatură implică modificări în compoziția membranei celulare, în special în profilul acizilor grași, pentru a menține fluiditatea optimă. În condiții de limitare a azotului, drojdia poate utiliza diverse surse alternative precum aminoacizi, uree sau ioni de amoniu, activând căi metabolice specifice. Adaptarea la pH implică menținerea pH-ului intracelular prin intermediul pompelor de protoni și al sistemelor tampon. În condiții anaerobe, Saccharomyces cerevisiae activează gene specifice și modifică metabolismul pentru a compensa absența oxigenului, inclusiv prin biosinteza sterolilor și a acizilor grași nesaturați. Aceste adaptări sunt mediate de rețele complexe de semnalizare și reglare genetică, care permit drojdiei să detecteze și să răspundă rapid la schimbările din mediu.

Diversitatea tulpinilor

Saccharomyces cerevisiae prezintă o diversitate genetică și fenotipică remarcabilă, reflectând adaptarea sa la diverse nișe ecologice și procese de selecție artificială. Această diversitate reprezintă o resursă valoroasă pentru aplicații industriale și cercetare științifică.

Tulpini de laborator: Tulpinile de laborator de Saccharomyces cerevisiae reprezintă linii genetice bine caracterizate, dezvoltate și standardizate pentru cercetare științifică. Tulpina S288C, al cărei genom a fost primul secvențiat complet, servește ca referință pentru majoritatea studiilor genomice și genetice. Aceste tulpini sunt adesea haploide sau diploide stabile, cu markeri genetici specifici care facilitează experimentele. Tulpinile de laborator sunt optimizate pentru manipulare genetică, prezentând rate ridicate de transformare și recombinare homologă eficientă. Ele derivă în mare parte din tulpini utilizate inițial în panificație și producția de bere, dar au evoluat separat în mediul de laborator, acumulând mutații adaptative la condițiile de cultură artificiale. Comparativ cu tulpinile sălbatice sau industriale, tulpinile de laborator prezintă adesea o rezistență redusă la stres și o diversitate genetică limitată, reflectând selecția pentru creștere rapidă și manipulare ușoară.

Tulpini industriale: Tulpinile industriale de Saccharomyces cerevisiae au fost selectate și adaptate pentru performanțe optime în diverse procese biotehnologice. Tulpinile utilizate în vinificație sunt specializate pentru fermentarea eficientă a mustului de struguri, toleranța la concentrații ridicate de alcool și producerea de compuși aromatici specifici. Tulpinile pentru fabricarea berii sunt diferențiate în drojdii de fermentație superioară (pentru beri de tip ale) și inferioară (pentru beri de tip lager, aparținând speciei înrudite S. pastorianus). Tulpinile de panificație sunt optimizate pentru producția rapidă de dioxid de carbon și arome specifice. Tulpinile utilizate în producția de bioetanol prezintă toleranță ridicată la alcool și capacitate de fermentare a diverselor substraturi. Aceste tulpini industriale sunt de obicei poliploide sau aneuploide, prezintă genomuri complexe cu rearanjamente cromozomiale și sporulează ineficient. Diversitatea lor genetică reflectă adaptarea la condițiile specifice ale proceselor industriale, precum și selecția artificială pentru caracteristici valoroase economic.

Izolate sălbatice din mediu: Izolatele sălbatice de Saccharomyces cerevisiae provin din habitate naturale diverse și reprezintă o sursă importantă de diversitate genetică și fenotipică. Aceste tulpini sunt izolate din fructe, în special struguri și alte fructe cu conținut ridicat de zahăr, din scoarța arborilor, în special stejar, din sol și de pe insecte care servesc ca vectori pentru răspândirea drojdiei. Izolatele sălbatice prezintă o diversitate genetică semnificativ mai mare comparativ cu tulpinile de laborator sau industriale, reflectând adaptarea la condițiile variabile din mediul natural. Studiile genomice au identificat populații genetice distincte asociate cu regiuni geografice specifice și habitate particulare. Aceste tulpini prezintă adesea caracteristici valoroase precum rezistență crescută la stres, capacități metabolice diverse și producerea de compuși bioactivi. Izolatele sălbatice constituie o resursă genetică importantă pentru îmbunătățirea tulpinilor industriale și pentru descoperirea de noi aplicații biotehnologice.

Diferențe genetice între tulpini: Analiza genomică comparativă a dezvăluit diferențe semnificative între diverse tulpini de Saccharomyces cerevisiae, reflectând istorii evolutive distincte și adaptări la nișe ecologice specifice. Variația numărului de copii ale genelor reprezintă o sursă majoră de diversitate, afectând în special familii de gene implicate în metabolismul zaharurilor, transportul de nutrienți și răspunsul la stres. Polimorfismele nucleotidice simple (SNP) sunt distribuite neuniform în genom, cu frecvențe mai ridicate în regiunile subtelomerice și în genele implicate în interacțiunea cu mediul. Rearanjamentele cromozomiale, inclusiv duplicările, delețiile și translocațiile, sunt frecvente în tulpinile industriale și contribuie la adaptarea la condițiile de fermentație. Transferul genetic orizontal a introdus gene noi în genomul unor tulpini, conferind capacități metabolice specifice. Tulpinile industriale prezintă adesea semnături genomice ale domesticirii, inclusiv pierderea de diversitate în anumite regiuni și selecția pentru trăsături valoroase în procesele fermentative. Această diversitate genetică constituie baza pentru programele de ameliorare și inginerie genetică vizând îmbunătățirea performanțelor industriale ale Saccharomyces cerevisiae.

Considerații de sănătate

Utilizarea Saccharomyces cerevisiae în industria alimentară și ca probiotice ridică diverse considerații legate de siguranța și potențialele efecte asupra sănătății umane. Înțelegerea acestor aspecte este esențială pentru utilizarea responsabilă a acestei drojdii în aplicații care implică consumul uman.

Siguranța în aplicațiile alimentare: Saccharomyces cerevisiae beneficiază de un istoric impresionant de siguranță în utilizarea alimentară, fiind consumată de oameni de mii de ani prin intermediul produselor fermentate precum pâinea, berea și vinul. Majoritatea tulpinilor utilizate în industria alimentară sunt considerate non-patogene și non-toxigene, neavând capacitatea de a produce micotoxine sau alte substanțe nocive. Procesele termice implicate în prepararea alimentelor, precum coacerea pâinii, reduc semnificativ numărul de celule viabile de drojdie în produsul final. Studiile toxicologice extensive nu au identificat efecte adverse semnificative asociate cu consumul normal de produse conținând Saccharomyces cerevisiae. Reacțiile alergice la această drojdie sunt rare, deși au fost raportate cazuri izolate de sensibilitate la proteinele specifice din peretele celular. Standardele de calitate și siguranță implementate în producția industrială de drojdie asigură absența contaminanților microbiologici și chimici în produsele comercializate.

Statutul GRAS: Saccharomyces cerevisiae deține statutul GRAS (Generally Recognized As Safe) acordat de Administrația pentru Alimente și Medicamente din Statele Unite (FDA), reflectând recunoașterea siguranței sale în aplicațiile alimentare. Acest statut se bazează pe istoricul îndelungat de utilizare sigură în alimentația umană și pe absența dovezilor științifice care să indice riscuri semnificative pentru sănătate. Statutul GRAS permite utilizarea Saccharomyces cerevisiae ca ingredient alimentar fără necesitatea aprobării prealabile pentru fiecare aplicație specifică. În Uniunea Europeană, această drojdie este inclusă în lista QPS (Qualified Presumption of Safety) a Autorității Europene pentru Siguranța Alimentară (EFSA), un concept similar cu GRAS. Evaluările periodice ale siguranței realizate de organisme de reglementare internaționale continuă să confirme profilul favorabil de siguranță al Saccharomyces cerevisiae în aplicațiile alimentare convenționale. Acest statut facilitează inovația în industria alimentară și dezvoltarea de noi produse bazate pe această drojdie.

Potențial ca patogen oportunist: Deși Saccharomyces cerevisiae este considerată în general non-patogenă, în ultimele decenii au fost raportate cazuri de infecții oportuniste cauzate de această drojdie, în special la pacienții cu sisteme imunitare compromise. Aceste infecții, cunoscute sub numele de saccharomycoze, pot varia de la colonizări superficiale ale mucoaselor până la infecții sistemice în cazuri severe. Tulpinile izolate din cazuri clinice prezintă adesea caracteristici distincte față de tulpinile industriale, inclusiv capacitatea de a crește la 37°C și rezistența crescută la stresul oxidativ. Factorii de virulență potențiali includ aderența la țesuturile gazdă, secreția de enzime hidrolitice și formarea de pseudohife. Sursa infecțiilor poate fi endogenă, prin translocarea drojdiei din tractul gastrointestinal, sau exogenă, prin contaminarea dispozitivelor medicale sau consumul de suplimente probiotice. Incidența infecțiilor cu Saccharomyces cerevisiae rămâne totuși foarte scăzută comparativ cu alți fungi patogeni oportuniști precum Candida albicans.

Factori de risc pentru infecții: Anumite categorii de persoane prezintă un risc crescut de a dezvolta infecții cu Saccharomyces cerevisiae, necesitând precauții suplimentare în expunerea la această drojdie. Pacienții imunocompromiși, inclusiv cei cu HIV/SIDA, cei aflați sub tratament imunosupresor post-transplant sau cei cu neutropenie severă, sunt cei mai vulnerabili. Vârstele extreme, nou-născuții prematuri și vârstnicii, prezintă de asemenea un risc crescut datorită imunității suboptimale. Pacienții cu catetere venoase centrale sau alte dispozitive medicale invazive sunt susceptibili la infecții fungice asociate dispozitivelor. Persoanele cu boli gastrointestinale severe, precum pancreatita acută sau boala inflamatorie intestinală, pot prezenta risc crescut datorită compromiterii barierei intestinale.

Întrebări frecvente

Care este diferența dintre Saccharomyces cerevisiae și drojdia de bere?

Nu există o diferență fundamentală între Saccharomyces cerevisiae și drojdia de bere, deoarece drojdia de bere este de fapt Saccharomyces cerevisiae. Termenul "drojdie de bere" se referă la utilizarea comercială a acestei specii în industria berii, în timp ce Saccharomyces cerevisiae este denumirea științifică completă. Diferențele apar doar la nivelul tulpinilor specifice selectate pentru anumite caracteristici fermentative și la procesele de producție utilizate pentru diverse aplicații industriale.

Poate Saccharomyces cerevisiae cauza infecții la oameni?

Saccharomyces cerevisiae poate cauza infecții oportuniste la persoanele cu sistemul imunitar compromis, deși incidența acestora este foarte rară. Aceste infecții, numite saccharomycoze, pot varia de la colonizări superficiale ale mucoaselor până la infecții sistemice în cazuri severe. Factorii de risc includ imunosupresia severă, utilizarea de catetere venoase centrale, vârstele extreme și afecțiunile gastrointestinale care compromit bariera intestinală. Pentru persoanele sănătoase, riscul de infecție este practic inexistent.

Care sunt beneficiile nutriționale ale consumului de Saccharomyces cerevisiae?

Consumul de drojdie nutrițională (Saccharomyces cerevisiae inactivată) oferă numeroase beneficii datorită profilului său nutrițional bogat. Aceasta reprezintă o sursă excelentă de proteine complete, conținând toți aminoacizii esențiali, și este deosebit de bogată în vitamine din complexul B, inclusiv B1, B2, B3, B6 și acid folic. Drojdia nutrițională furnizează minerale importante precum seleniu, crom, zinc și potasiu, și conține beta-glucani cu efecte imunomodulatoare. Aceste proprietăți o fac deosebit de valoroasă pentru vegetarieni și vegani.

Ce face Saccharomyces cerevisiae eficient ca probiotic?

Eficiența Saccharomyces cerevisiae var. boulardii ca probiotic derivă din capacitatea sa de a supraviețui tranzitului gastrointestinal și de a exercita multiple efecte benefice. Această drojdie inhibă competitiv agenții patogeni intestinali, neutralizează toxinele bacteriene și stimulează sistemul imunitar intestinal. Spre deosebire de probioticele bacteriene, este rezistentă natural la antibiotice, putând fi administrată concomitent cu terapia antibiotică. Studiile clinice au demonstrat eficacitatea sa în prevenirea și tratamentul diareei asociate cu antibiotice și în ameliorarea simptomelor în diverse afecțiuni gastrointestinale.

Pot persoanele cu alergii la drojdie să consume produse care conțin Saccharomyces cerevisiae?

Persoanele cu alergii confirmate la drojdie ar trebui să evite consumul de produse care conțin Saccharomyces cerevisiae vie sau inactivată. Aceasta include pâinea dospită, berea, vinul, unele suplimente nutritive și probioticele pe bază de drojdie. Reacțiile alergice pot varia de la simptome ușoare precum urticarie până la reacții severe în cazuri rare. Este esențial să consultați un alergolog pentru diagnosticarea corectă a alergiei la drojdie, deoarece aceasta poate fi confundată cu intoleranța la gluten sau cu alte sensibilități alimentare.

Concluzie

Saccharomyces cerevisiae reprezintă un organism remarcabil, cu un impact profund asupra civilizației umane și a progresului științific. De la rolul său tradițional în fermentarea alimentelor și băuturilor până la aplicațiile moderne în biotehnologie și cercetarea biomedicală, această drojdie versatilă continuă să își demonstreze valoarea inestimabilă. Proprietățile sale metabolice unice, genomul bine caracterizat și manipulabilitatea genetică o mențin în prim-planul inovației științifice. Diversitatea tulpinilor și adaptabilitatea la condiții variate permit optimizarea pentru aplicații specifice, de la producția de bioetanol la sinteza de proteine recombinante. În contextul actual al dezvoltării durabile, Saccharomyces cerevisiae rămâne un aliat de nădejde în eforturile de a crea procese industriale mai eficiente și produse benefice pentru sănătatea umană.

Ti s-a parut folositor acest articol?

Da
Nu

Surse Articol

Belda, I., Ruiz, J., Santos, A., Van Wyk, N., & Pretorius, I. S. (2019). Saccharomyces cerevisiae. Trends in Genetics, 35(12), 956-957.

https://www.cell.com/trends/genetics/abstract/S0168-9525(19)30182-9

Karathia, H., Vilaprinyo, E., Sorribas, A., & Alves, R. (2011). Saccharomyces cerevisiae as a model organism: a comparative study. PloS one, 6(2), e16015.

https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0016015

Dr. Aurora Albu

Consultați întotdeauna un Specialist Medical

Informațiile furnizate în acest articol au caracter informativ și educativ, și nu ar trebui interpretate ca sfaturi medicale personalizate. Este important de înțeles că, deși suntem profesioniști în domeniul medical, perspectivele pe care le oferim se bazează pe cercetări generale și studii. Acestea nu sunt adaptate nevoilor individuale. Prin urmare, este esențial să consultați direct un medic care vă poate oferi sfaturi medicale personalizate, relevante pentru situația dvs. specifică.