Clasificación de levaduras

Cátedra de MicrobiologíaMg. Lic. María Laura Sánchez

Clasificación de levaduras• Por definición: hongos unicelulares que

se dividen por brotación o fisión.• Tienen estados sexuales o telomórficos

distribuidos en dos clases principales y taxonomicamente diferentes

Sistemas de clasificación

• ¿Para qué sirven?• Código de botánica:

– Nombre en latín + autor– Ejemplo:

• Schizosaccharmoyces octosporus Beijerink,1984

Reino Fungi

División Ascomycota

ClaseAscomycotina

Orden Endomycetales Kudrjanzev, 1960

Familia Saccharomycetaceae G. Winter, 1881

Género Saccharomyces Meyen

Especie Saccharomyces cerevisiae Hansen, 1883

Clase Subclase

Orden

Familia

Ascomycotina Hemiascomycetes

Endomycetales Basidiomicotina

Ustilaginales Tremalales

Deuteromicotina

Blastomycetes

Spermophtoraceae Saccharomycetaceae Filobasidiaceae Teliósporo-formadores Sirobasidiaceae Tremellaceae Cryptococcaceae Sporobolomycetaceae

Clasificación de levaduras en Eumicota

Ascomicetes

• Integran la clase más numerosa de hongos perfectos

• Existen una enorme diversidad• Incluyen a las levaduras que poseen

esporas en formas de ascos (de una hasta ocho pero varía según la especie)

ORDEN: Endomycetales(ascos con 8 o menos de 8 ascosporas, gral no pta micelio)

CLASE: Ascomycetes

SUBCLASE: Hemiascomycetes(ascos libres)

SUBCLASE: Euascomycetes(ascos en ascocarpos)

ORDEN: Aspergillaceae(ascos dentro de un ascocarpo: peritecio)

Familia – subfamilia – tribu – género

FamiliaSubfamilia

 Géneros

Spermophtoraceae  Saccharomycetaceae

Schizosaccharomicetoidae

Nadsoniae    

Lipomycetoidae

Saccharomycetoidae  

CoccidiascusMetchinikowiaNematospora SchizosaccharomycesEndomyces

HanseniasporaNadsonia SaccharomycodesWickerhamia

Lipomyces

AmbrosiozymaArthroascusCiteromycesClavispora CyniclomycesDebaryomycesDekkeraGuilliennondellaHansenulaIssatchenkiaKluyveromycesLodderomycesPachysolenPachytichospora PichiaSaccharomycesSaccharomycopsis SchwanniomycesSporopachydermiaStephanoascusTorulaspora WickermaniellaWingeaZygosaccharomyces

Orden: endomycetales

SUBFAMILIA: Schizosaccharomicetoideae (presentan micelio o células aisladas. Multiplicación asexual por división directa)

- Géneros: - Endomyces- Schizosaccharomyces

Orden: endomycetales

SUBFAMILIA: Saccharomycoideae (presentan micelio o células aisladas. Multiplicación asexual por brotación o división directa)TRIBUNadsonieae (no forma micelio. Células en forma de limón, brotación bipolar)

Géneros:- Nadsonia- Hanseniaspora- Saccharomycodes (entre otros)

Orden: endomycetales

SUBFAMILIA: Saccharomycoideae (presentan micelio o células aisladas. Multiplicación asexual por brotación o división directa)TRIBUSaccharomyceteae (no forma micelio. Células aisladas, a veces pseudomicelio)

Géneros:- Saccharomyces- Pichia- Hansenula

Delimitación de especies

• Formación de ascosporas• Número de ascosporas por asco• Presencia de hifas verdaderas• Asimilación de compuestos carbonados• Asimilación de compuestos nitrogenados• Temperatura máxima de crecimiento• Requerimiento de vitaminas• Resistencia a la cicloheximida (actidiona)• Osmotolerancia

Basidiomicetas

• Es una clase de hongos con aparato vegetativo formado por hifas tabicadas

• Las células madres generan esporas exógenas

Basidiomicetas• Basidios (órganos de reproducción) y

basidiosporas• Los hongos pueden alcanzar importantes

tamaños (setas)• Algunos son comestibles (champignon)• Otras pueden ser venenosas:

– Amanita muscaria

Deuteromicetas• También se denominan levaduras

imperfectas: – Porque su par de conjugación no fue

encontrado– Levaduras haploides o diploides con

condiciones de esporulación desconocidas• Grupo heterogéneo: semejantes a:

– Ascomicetes Candidas– Basidiomicetes Cryptococcus

Identificación De Levaduras

• Morfología celular• Apariencia de la colonia (color,

consistencia, forma, textura, bordes, etc)• Reproducción asexual (vegetativa)• Formación de pseudomicelio• Reproducción sexual: formación de

esporas• Requerimientos oxidativos de C y N

Las formas de las

levaduras

Taxonomy key

Estudio del ADN genómico polimorfismo

Levaduras vínicas

Familia de las Saccharomycetaceae (esporógenas)

Familia de las Spermophtoraceae

(esporógenas)

Familia de las Cryptococcaceae

(asporógenas) Subfamilia

Schizosaccharomycetaceae

Subfamilia Nadsonioidae

Subfamilia Saccharomycetoidae

Género Schizosaccharomyces

Género Saccharomycodes

Hanseniaspora

Género Saccharomyces Debaryomyces

Dekkera Hansenula

Kluyveromyces Pichia

Zygosaccharomyces Torlaspora

Género Metschnikowia

Género Brettanomyces

Candida Kloeckera

Rhodotorula

GÉNEROS DE LEVADURAS NO ESPOROGENAS DE IMPORTANCIA

ENOLÓGICA

• Brettanomyces 9 especies• Candida 196 especies• Cryptococcus 19 especies• Kloeckera 6 especies• Rhodotorula 8 especies

GÉNEROS DE LEVADURAS ESPOROGENAS DE IMPORTANCIA ENOLÓGICA

• Metschnikowia 6 especies• Hanseniaspora 6 especies• Saccharomycodes 1 especie• Dekkera 1 especie• Hansenula 4 especies• Kluyveromyces 1 especie• Pichia 7 especies• Saccharomyces 7 especies• Torulaspora 3 especies• Zygosaccharomyces 8 especies• Schizosaccharomyces 4 especies

Sólo M. pulcherima esta presente vinosC. Pulcherima es su forma imperfectaFermenta sólo glucosaAsimila maltosa, sacarosa y galactosaNo asimila NO3-

Su poder alcohógeno en anaerobiosis (0,2 - 2.4°)Produce elevada cantidad

de ácido acético

Subfamilia: SpermophtoraceaeGénero: Metschnikowia

Schizosaccharomyces pombe

• Verdadera levadura de fisión• Puede crecer en medios

osmóticos.• Produce desacidificación del vino.• Crecimiento lento

Subfamilia: SchizosaccharomicetoidaeGénero: Schizosaccharomyces

Saccharomycodes ludwigii: Forma alimonada, es la más resistente al S02. Es rara en fermentaciones normales. Producen acidez volátil y acetato de etilo. Es patógeno.

Subfamilia: NadsoniaeGénero: Saccharomycodes

Subfamilia: NadsoniaeGénero: Hanseniaspora

Hanseniaspora uvarum

Domina sobre los granos de uva.Tiene actividad en etapas prefermentativas y primeras fermentativas Poco resistente al etanol Produce grandes cantidades de ACH y sus esteres.

Subfamilia: SaccharomycetoideaeGénero: Dekkera (Brettanomyces spp)

Dekkera bruxeliensis

Células elíptica y elongadasColonia crema brillanteLevadura de baja energía metabólicaElevada formación de ácido acético

Familia Cryptococcaceas; Género: Brettanomyces

Subfamilia: SaccharomycetoideaeGénero: Hansenula

Hansenula anomalaMetabolismo oxidativo o fermentativoProduce muy pocas cantidades de alcohol 0,2 – 4,5%(v/v) y 1-2 g/L de ACHEn los vinos es parte de la comunidad levadurianaAsimila etanol, glicerol y ácidos fijosPrimeras etapas: Rol positivo

Subfamilia: SaccharomycetoideaeGénero: Zygosaccharomyces

Zygosaccharomyces, hay varias especies:

- Bisporous-- Bailii Rouxii- florentinus

Fue descripta como levadura osmófilaCrece como un fino film sobre la superficieA bajas t° presenta un mínimo metabolismo pero continua creciendo, sensible a los Tt°Es extraordinariamente resistente a los desinfectantes

Zigosaccharomyces

Subfamilia: SaccharomycetoideaeGénero: Pichia

P. vini y P. farinosa Fueron aisladas de vinosEs una levadura oxidativaForma un velo sobre la superficie Es observada en las primera etapas de la f&Es inhibida aproximadamente al 10% (v/v) ol

Subfamilia: SaccharomycetoideaeGénero: Debaryomyces

Levadura mesófilaAlgunas especies pueden desarrollarse a temperaturas de 0ºCA bajas temperaturas aumenta la resistencia al alcoholRara vez forma pseudomicelioNo fermenta la glucosa

Torulaspora Células esféricas o elipsoidales. Las pseudohifas múltiples gemas unidas a una célula madre. Rápida fermentadora de glucosaForma ACH y resiste hasta 10% (v/v) ol.

Subfamilia: SaccharomycetoideaeGénero: Torulaspora

Familia GéneroCryptoccocaceas              Sporobolomycestaceae

AciculoconidiumBrettanomycesCandidaKloeckeraMalasseziaOosporidiumPhaffiaRhodotorulaSarcinoporonSchizoblastosporiumSterigmatomycesSympodiomycesTrichosporonTrigonopsis BulleraSporobolomyces

Candida spp

Es la forma imperfecta de varias levaduras importantes. C.pelliculosa: Hansenula anomala C.valida: Pichia membranaefaciens C. holmii: Saccharomyces exiguus C. colliculosa: Torulaspora delbrueckii

La especie más importante es Candida vini: Mycoderma vini

Familia: CryptococcaceasGénero: Candida

La conjugación ocurre prontamente luego de la germinación de las ascosporas Gemación multipolarPresenta inhibición respiratoria por sustrato

ESPECIES : Sacch. cerevisiae; Sacch. Bayanus ; Sacch. uvarum

Subfamilia: SaccharomycetoideaeGénero: Saccharomyces

La fermentación alcohólica

• La cinética depende: – La concentración de azúcar en el mosto– Control de la temperatura– Concentración de nutrientes– Cepa de levadura– Actividad de los transportadores

Es llevada a cabo por las levaduras Saccharomyces cerevisiae o Saccharomyces

bayanus

Incorporación azúcar

• Transporte a través de la membrana• Se produce una difusión de hexosas

hacia el citosol: no pueden concentrar• Mayor afinidad por glucosa que fructosa• Etapa fundamental:

– Regulación del proceso– Principal responsable paralizaciones

Synthetic Grape Juice Fermentation

-20

0

20

40

60

80

100

120

140

0 2 4 6 8 10

Time (days)

Sug

ar (

g/L)

- F

erm

enta

tion

Rat

e (g

/L/d

ay)

0.01

0.1

1

10

100

Absorbanc (580 nm

) - Colony

forming units (x10E

6)

Glucose

Fructose

Cell Mass

Viable Cells

• Varios organismos presentan estrategias para la regeneración del NADH.

• En Saccharomyes:– El piruvato es descarboxilado liberando

CO2 y acetaldehído– el acetaldehído es el último aceptor de

electrones siendo reducido a etanol

FGP

Glicerol o glicerina

• Tercer componente en cantidad– Normal hasta 9 g/L

• Rol sensorial positivo• Gusto dulce• Viscoso• Sirve de ruta para la regeneración de NAD a

partir de NADH