Revelación de las firmas microbianas de las cerezas de café arábica: análisis de la diversidad específica según el estado de maduración, los rasgos funcionales y sus implicaciones para la calidad y la inocuidad
El café arábico, uno de los cultivos agrícolas de mayor valor económico, alberga diversas comunidades microbianas con características genéticas y funcionales únicas que influyen en la inocuidad del grano y en la calidad final del café. En Ecuador, la producción cafetalera enfrenta desafíos debido a...
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| Format: | article |
| Language: | eng |
| Published: |
2025
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| Subjects: | |
| Online Access: | https://repositorio.utn.edu.ec/handle/123456789/18578 https://www.mdpi.com/2304-8158/14/4/614 |
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Add Tag | Summary: | El café arábico, uno de los cultivos agrícolas de mayor valor económico, alberga diversas comunidades microbianas con características genéticas y funcionales únicas que influyen en la inocuidad del grano y en la calidad final del café. En Ecuador, la producción cafetalera enfrenta desafíos debido a la diseminación de organismos patógenos entre cultivares, lo que ocasiona una disminución del rendimiento y un deterioro de la calidad. En éste estudio se empleó un enfoque metagenómico tipo shotgun para caracterizar la diversidad microbiana autóctona presente en la biomasa celular de cerezas de café fermentadas provenientes de tres variedades de Coffea arabica: Typica (Grupo A), Caturra Amarillo (Grupo B) y Caturra Rojo (Grupo C), originarias del Valle de Intag, en el norte del Ecuador, en dos estadios de maduración: verde (frutos inmaduros) y maduro (frutos rojos/amarillos). La predicción génica y la anotación funcional se realizaron utilizando múltiples bases de datos, incluidas EggNOG, COG, KEGG, CAZy, CARD y BacMet, con el fin de explorar el impacto potencial de las comunidades microbianas sobre la calidad e inocuidad del grano. La secuenciación metagenómica generó más de 416 millones de lecturas de alta calidad, con un promedio de 66 millones de lecturas limpias por muestra, produciendo un total de 47 Gbps de datos. El análisis reveló diferencias significativas en la abundancia de especies en función de la variedad de café y del estadio de maduración. Se predijeron 799.658 secuencias codificantes de proteínas (CDSs), de las cuales 205.937 genes fueron anotados con EggNOG, 181.723 con COG, 155.220 con KEGG y 10.473 con CAZy. Adicionalmente, se identificaron 432 genes de resistencia a antibióticos (ARGs) mediante la base de datos CARD y 8.974 genes de resistencia a biocidas y metales (BMRGs) utilizando BacMet. Las cerezas inmaduras presentaron un enriquecimiento de rutas metabólicas asociadas a la resistencia a antibióticos, incluyendo fluoroquinolonas, penams, rifamicinas, macrólidos, carbapenémicos y cefalosporinas. La abundancia de estas rutas varió según el estadio de maduración y la variedad. Asimismo, las cerezas verdes mostraron un incremento significativo de BMRGs, asociados a resistencia frente a sustancias como ácido clorhídrico, cobre, níquel, peróxido de hidrógeno, arsénico y zinc. Entre las cerezas maduras, las variedades Typica y Caturra Rojo compartieron perfiles microbianos y funcionales similares, mientras que Caturra Amarillo presentó un perfil microbiano y funcional divergente. En conjunto, los resultados de este estudio destacan la interacción entre la diversidad microbiana, los estadios de maduración y las variedades de café, proporcionando una base científica para el desarrollo de enfoques innovadores orientados a mejorar la calidad del café mediante la gestión del microbioma. |
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