Microorganisms associated with aguamiel in the agave pulquero in Hidalgo, Mexico
Abstract
The agave has been an important element in Mesoamerican culture from pre-Hispanic times to the present day and one of its most appreciated benefits is the sap it produces when ripe, fresh known as mead or fermented as pulque. A factor with the greatest influence on its organoleptic characteristics is the microorganisms it contains. This paper proposes to broaden the knowledge of the influence of microorganisms and understand their effects on the qualities of mead through an ethnobiological, morphological, biochemical, and molecular MALDI-TOF analysis of samples with variables in the traditional classification taken at two times of year. It was found that the spring samples are microbiologically more diverse than those analysed in winter, in the first case the most representative genera were Hafnia and Pseudomonas presenting more homogeneity while in the second they were Pseudomonas, Clavispora and Lysinibacillus. These data allows establishing the basis for future studies leading to the understanding of relation between cultural management and microbiological diversity.
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References
Aguado, G., Aguado, D., Moreno, B., Arroyo, D., Centeno, D., Aguirre, C., García, E. (2022). Endomicrobiota Bacteriana de Agave Pulquero (Agave salmiana). Fiotec, 45(2), 242-250. https://doi.org/10.35196/rfm.2022.2.243
Alanís, G., y González, M. (2011). Formas de uso de los magueyes (Agave spp.) en Nuevo León, México. Revista Salud Pública y Nutrición, Edición Especial, (5), 287-299.
Álvarez, G., Figueredo, C. y Casas, A. (2020). Sistemas de manejo de maguey pulquero en México. ETNOBIOLOGÍA, 18(2), 3–23.
Álvarez, G., Vallejo, M. y Figueredo, C. (2022). Agaves pulqueros de México. DOI: 10.13140/RG.2.2.30667.05928
Bou, G., Fernandez, A., García, C., Saenz, J. y Valdezate, S. (2011). Enfermedades Infecciosas y Microbiología Clinica. El Servier. 29(8), 601-608.
Bernard, H. R. (2017). Research methods in anthropology: Qualitative and quantitative approaches. Rowman & Littlefield.
Bravo, G. (2014). Vocabulario náhuatl del maguey y el pulque. México: Asociación de amigos del museo del maguey.
Caballero, J. (2006). Microbiología agrícola e interacciones microbianas con plantas. Revista Latinoamericana de microbiología. 48(2), 154-161.
Carbonero, P. (1975). Bioquímica de las fermentaciones. Universidad Politécnica de Madrid.
Carrasco, T. (2019). Identificación fenotípica y genotípica de bacterias acidolacticas aisladas de aguamiel y pulque con actividad antimicrobiona frente a bacterias asociadas a enfermedades transmitidas por alimentos. Benemérita Universidad Autónoma de Puebla. Facultad de Ciencias Químicas
Cervantes, M. y Pedroza, A. (2007). El pulque: características microbiológicas y contenido alcohólico mediante espectroscopia Raman. Nova 5(8), 101-212. https://doi.org/10.22490/24629448.382
Chacón, K., Torres, J., Giles, M., Escalante, A., y Gibbons, J. G. (2020). Genomic profiling of bacterial and fungal communities and their predictive functionality during pulque fermentation by whole-genome shotgun sequencing. Scientific reports, 10(1), 1-13. https://doi.org/10.1038/s41598-020-71864-4
Colunga, P., Torres, I., Casas, A., Figueredo, C., Rangel S., Delgado, A., Vargas, O., Cabrera, D., Zixumbo, D.,Aguirre, X., Eguiarte, L. y Carrillo, G. (2017). Los Agaves y las prácticas mesoamericanas de aprovechamiento, manejo y domesticación. Domesticación en el continente americano, 2, 273-308. https://www.biodiversidad.gob.mx/diversidad/alimentos/magueyes
. https://www.biodiversidad.gob.mx/diversidad/alimentos/magueyes
Contreras, F. E., Martínez, R. A., Martínez, M. A., Rodríguez-García, M. E., Aguilar-Uscanga, M. G., y Delgado-Portales, R. E. (2017). Microbiota of Agave Salmiana and Synergistic Interaction of Bacteria and Yeast in a Mexican Pulque Fermentation. Frontiers in microbiology, 8, 2490. https://doi.org/10.3389/fmicb.2017.02490
Diario Oficial de la Federación (1972). Aguamiel/ Hidromiel. Informe México, D.F., Septiembre 12, 1972
Douillard, F. y Vos, W. (2014). Functional genomics of lactic acid bacteria: from food to health. Microb. Cell. Fact. 13:S8. doi: 10.1186/1475-2859-13-S1-S8
Dueñas, S. (2013). Diversidad de proteobacterias (alfa, beta, gamma, delta y épsilon) presentes en aguas profundas del Golfo de México (Tesis Licenciatura). Universidad Autónoma de Baja California. Baja California, México. https://hdl.handle.net/20.500.12930/492
Enríquez, M., Veana F., Aguilar, C., Garza, I., López, M., Rutiaga, O., Morlett, J. y Rodriguez, H. (2017). Microbial diversity and biochemical profile of aguamiel collected from Agave salmiana and A. atrovirens during different seasons of the year. Food Sci Biotechnol 26 (4), 1003-1011. https://doi.org/10.1007/s10068-017-0141-z
Escalante, A., Giles-Gómez, M., Hernandez, G., Cordova-Aguilar, M., Lopez-Munguia, A., Gosset, G. (2008). Analysis of bacterial community during the fermentation of pulque, a traditional Mexican alcoholic beverage, using a polyphasic approach. Food Microbiology. 124, 126–134. https://doi.org/10.1016/j.ijfoodmicro.2008.03.003
Escalante, A., Rodriguez, M., Martinez A., López A., Bolivar, F. y Gosset, G. (2004). Characterization of bacterial diversity in Pulque, a traditional Mexican alcoholic fermented beverage, as determined by 16S rDNA analysis. FEMS Microbiology Letters, 235(2), 273-279. https://doi.org/10.1111/j.1574-6968.2004.tb09599.x
Escalante, P., Blaschek, A., Santos, L. y De León, A. (2008). Identification of yeast and bacteria involved in the mezcal fermentation of Agave salmiana. Applied Microbiology International. 46, 626–630. https://doi.org/10.1111/j.1472-765x.2008.02359.x
Espindola, V., Trejo, M., Lira, A. y Pascual, S. (2018). Caracterización del aguamiel y jarabe de agave originario del Estado de México, Hidalgo y Tlaxcala. Investigación y Desarrollo en Ciencia y Tecnología de Alimentos 3, 522-528.
Figueredo, C., Álvarez, G., García, M. y Octavio, P., (2021). Morphological and genetic diversity of traditional varieties of agave in Hidalgo State, Mexico. PLoS ONE 16(7). https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-143808/v1
Flachs, A. y Orkin, J. (2019). Fermentation and the ethnobiology of microbial entanglement. Ethnobiology Letters, 10(1), 35-39. https://doi.org/10.14237/ebl.10.1.2019.1481
Fournier G. y Mondragón B. (2012). Las bebidas mexicanas. Pulque, mezcal y tesgüino. Arqueología Mexicana, 19, 53-59
García, A. (2007). Los Agaves de México. Ciencias, 087, 14-23
Gentry H. (1982). Agaves of Continental North America. Arizona University Press, Tucson. https://doi.org/10.2307/j.ctv1t4m2h4
Gibbons, J. y Rinker, D. (2015). The genomics of microbial domestication in the fermented food environment. Current opinion in genetics & development, 35: 1–8. https://doi.org/10.1016/j.gde.2015.07.003
Gomez, C., Díaz, C., Villarruel, A., Torres, M., Añorve, J., Rangel, E. y Castro, J. (2011). Behavior of Salmonella Typhimurium, Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes, and Shigella flexneri and Shigella sonnei during production of pulque, a traditional Mexican beverage. Journal of food protection,74(4), 580-587. https://doi.org/10.4315/0362-028x.jfp-10-382
Herrera, M., Lappe, P., y Wacher, C. (2008). Identificación polifásica de levaduras y bacterias ácido lácticas aisladas de aguamiel, pulque y semilla. VII Simposio Internacional de Producción de Alcoholes y Levaduras. XIII Congreso Nacional de Biotecnología.
Huezo, A., Ortega, E., Pérez, B., y El-Kassis, E. (2023). Characterization of Bacterial Diversity in Aguamiel and Two Types of Pulque from the Zacatlán Region, México. Fermentation, 9(6), 564. https://doi.org/10.3390/fermentation9060564
Instituto Europeo de Quimica Fisica y Biología (2023). ¿Qué son las proteobacterias y cómo se clasifican? Instituto Europeo de Química, Física y Biología. https://ieqfb.com/clasificacion-proteobacterias/
Lappe, P., R. Moreno, J. Arrizón, T. Herrera, A. García, A. Gschaedler. (2008). Yeasts associated with the production of Mexican alcoholic non distilled and distilled Agave beverages. FEMS Yeast Research, 8(7), 1037-1052. https://doi.org/10.1111/j.1567-1364.2008.00430.x
León, D., Colín, D., Padilla, D., Hurle, L., García, F., y Brito, R. (2012). Análisis bromatológico y aislamiento de microorganismos con potencial probiótico del pulque. Investigación Universitaria Multidisciplinaria: Investigación de la Universidad Simón Bolívar, (11), 115-122.
Montúfar, A. y Anzures, N. (2014). El registro arqueológico e histórico del maguey, Arqueología Mexicana Especial 57, 12 - 13
Mora, J., Reyes, J., Flores, J., Peña, C., y Aguirre, J. (2011). Variación morfológica y humanización de la sección Salmiana del género Agave. Agrociencia, 45(4): 465-477.
Morales, F., Reyes, J., y Pérez, A. (2012). La producción de pulque en México: estado del arte. Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas, 3(1).
Odds, F. (1991). Sabouraud ('s) agar. Journal of Medical and Veterinary Mycology, 29(6), 355-359.
Oliveira, B., Fiorda., Melo, G., Thomas, V., Rakshit S., Carvalho, J. y Soccol, C. (2019). In vitro Probiotic Properties and DNA Protection Activity of Yeast and Lactic Acid Bacteria Isolated from A Honey- Based Kefir Beverage. Foods, 8(10), 458.
Peralta, I., Gonzalez, F., Rodriguez, M., Sanchez A y López A. (2020). Evolution of fructans in aguamiel (Agave sap) during the plant production lifetime. Frontiers in Nutrition. 7. https://doi.org/10.3389/fnut.2020.566950
Reyes, L., Soto, M., Olvera, J., Orozco, E., Lobo, N., Plenge, L., Galván, J., Alvarez, E., Martinez, A., y Díaz, Ángel. (2016). Aspectos estructurales y mecanísticos de la enzima ureasa y sus proteínas accesorias. Ciencia en la frontera. Especial. 19-36.
Rocha, C., Espinal, A., Martinez, S., Caballero, J., Alcaraz, L y Cruz, A. (2020). Deep microbial community profiling along the fermentation process of pulque, a biocultural resource of Mexico. Microbiological Research, 241, 126593. https://doi.org/10.1101/718999
Sánchez, A., Terán, J., y Piso, J. (1957). Estudios sobre la microbiología del pulque. -XVIII.- Datos químicos de la fermentación del aguamiel con cultivos puros. Sociedad Química México 1: 167–174.
Servicio de Información Agroalimentaria y Pesquera, (2022). Estadística de Producción agrícola. http://infosiap.siap.gob.mx/gobmx/datosAbiertos.php
Taddei, C., Preciado, J., Robles, J., Aranda, N., Chavez, I.,García, J. y Salomón, A. (2017). Hidalgo Caracterización de la Región e Identificación de Proyectos Productivos Factibles. Creación del Centro de Investigación y Desarrollo en Agrotecnología Alimentaria. CONACYT. 12-17.
Villareal, S., Enreiquez, M., Michel, M., Flores, A., Montañez, J., Aguilar, C. y Rodríguez R. (2019). Metagenomic Microbial Diversity in Aguamiel from Two Agave Species During 4- Year Seasons. Food Biotechnology, 33 (1): 1-16. https://doi.org/10.1080/08905436.2018.1547200
Velasco, R. y Tapia, R. (2014). Curso práctico de microbiología. Universidad Autónoma Metropolitana.
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