Saccharomyces cerevisiae: un microrganismo davvero speciale
🦠 Lo sapevi? Saccharomyces cerevisiae è un microrganismo unicellulare ed osmofilo di grande rilevanza sia in ambito alimentare che farmaceutico. Scopriamone insieme le particolarità!
Caratteristiche
Saccharomyces cerevisiae costituisce un microrganismo unicellulare ed osmofilo appartenente al regno dei funghi, comunemente noto come "lievito di birra".
Parliamo di un microrganismo speciale poiché è capace di metabolizzare e convertire fonti zuccherine in alcool durante la fermentazione alcolica, processo che è alla base della vinificazione, della produzione di birra e di altre bevande distillate.
Inoltre, viene utilizzato anche nel processo di panificazione come agente lievitante ed il suo impiego è noto fin dall'antichità. Pertanto, la sua fama ha radici profonde! Difatti, è uno dei microrganismi eucarioti più intensamente studiati in biologia cellulare e molecolare.
S. cerevisae è in grado di esistere sia sotto forma di cellule aploidi che diploidi, grazie al suo particolare ciclo riproduttivo in cui si alternano una riproduzione asessuata per gemmazione ed una riproduzione sessuata con l’accoppiamento di coppie di cellule aploidi distinte.
Genoma e metabolismo
S. cerevisiae è caratterizzato da un genoma composto da circa 13 milioni di coppie di basi e 6275 geni, sebbene soltanto 5800 di questi sono i veri geni funzionali.
In particolare, si stima che tale microrganismo condivida circa il 23% del suo genoma con l'uomo. La facile manipolazione di questo organismo ne ha reso un perfetto “organismo eucariotico modello”.
Infatti, La banca dati del genoma di S. cerevisiae è molto curata e rappresenta un importante strumento di conoscenza basilare delle funzioni e dell'organizzazione della cellula eucariote in genetica e fisiologia.
S. cerevisiae è un organismo anaerobio facoltativo, ovvero il ricavo di energia può essere ottenuto tramite un processo aerobico o anaerobico. In particolare, a seconda della presenza o meno di ossigeno, i prodotti terminali del suo metabolismo sono il biossido di carbonio e l'etanolo.
Specificamente, in condizioni aerobiche, dove normalmente prevale la respirazione, se nel substrato la concentrazione di glucosio supera i 200-500 mg/l si ha la prevalenza dell'attività fermentativa.
Questo fenomeno viene definito effetto Crabtree e limita la crescita del lievito, pertanto è indesiderato. Però, può essere minimizzato con l'aggiunta di ulteriore substrato carente in zuccheri.
Infine, S. cerevisiae è sensibile alla pressione. Infatti, quando la pressione nei contenitori per la lievitazione supera le 8 atm, esso comincia a degenerare. Pertanto, questo effetto viene anche utilizzato per il controllo del processo di lievitazione.
Immagini al microscopio
Morfologia delle colonie
S. cerevisiae si caratterizza per una morfologia globosa ed ellittica con un diametro all’incirca di 5-10 µm nella sua forma diploide. Invece, le cellule aploidi assumono una forma più sferoidale con un diametro di circa 4 µm.
In coltura S. cerevisae presenta una colorazione giallo-verdastro. Generalmente, impiega 90 minuti per duplicarsi, ma le colonie sono visibili solo dopo 2-3 giorni dall’inoculo.
La sua temperatura ottimale di crescita è di 30 °C in condizioni anaerobiche facoltative e in presenza di terreni ricchi di composti organici (carboidrati, proteine e lipidi) fonti di azoto, fosforo e micronutrienti.
Utilizzi
S. cerevisiae è utilizzato in molteplici ambiti. Difatti, oltre a rivestire una grande importanza in ambito alimentare, il suo impiego è rilevante anche in campo farmaceutico.
In particolare, tale microrganismo è utilizzato come probiotico (soprattutto la varietà “boulardii”) per ripristinare la flora batterica intestinale nel trattamento del dismicrobismo intestinale (Hatoum et al., 2012; Caramia, 2004), e come antiemorroidario topico.
Inoltre, somministrato per via orale come integratore è usato come adiuvante in caso di acne e dermatite e per gli effetti antiossidanti e immunostimolanti (Jensen et al., 2011; Moyad et al., 2010).
Specificamente, il beta glucano estratto dalle cellule di S. cerevisiae è risultato una molecola molto attiva dal punto di vista immunologico. Risulterebbe infatti coinvolto nei processi di immunità innata (attivazioni di particolari cellule quali i macrofagi, neutrofili e cellule dendritiche) e di immunità adattiva (attivazione dei linfociti CD4+ e del complesso maggiore di istocompatibilità (MCH II) (Cobb et al., 2004).
Ancora, in pazienti con rinite allergica, la somministrazione del preparato ottenuto per fermentazione di ceppi di S. cerevisiae è risultato efficace nel ridurre rinorrea, congestione nasale e lacrimazione (riduzione statisticamente significativa solo per i primi due sintomi) (Moyad et al., 2009).
Giovanna Spinosa
Fonti
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