El queso Cotija es un alimento artesanal que se elabora a partir de leche cruda de vaca, su maduración ocurre mediante la interacción de la microbiota natural que cambia libremente en un tiempo mínimo de tres meses y que puede prolongarse hasta años. _x000D_ Estudios de este grupo de trabajo han demostrado que existe una gran diversidad de microorganismos en el queso y que pueden provenir principalmente de la sal adicionada, de la atmósfera del local en el que se lleva a cabo la maduración y del contacto con el productor. Utilizando métodos dependientes de cultivo y métodos moleculares basados en PCR se han identificado 9 géneros bacterianos: Bacillus spp., Staphylococcus spp., Enterococcus spp., Lactococcus spp., Lactobacillus spp., Streptococcus spp., Marinilactibacillus spp., Vagococcus spp. y Virgibacillus spp. Así como 4 especies de levaduras: Candida zeylanoides, Candida parapsilosis, Kluyveromyces lactis y Yarrowia lipolítica. Adicionalmente, en una investigación de este grupo que sirve de antecedente inmediato a la presente propuesta, se concluyó por la técnica de FISH (hibridación in situ con sondas fluorescentes) en un queso característico, que los tres géneros bacterianos identificados con mayor frecuencia, (Bacillus spp., Staphylococcus spp. y Enterococcus spp) representan únicamente el 11% del total de la carga bacteriana sin dominancia de ninguno de ellos._x000D_ Se propone en el desarrollo de este proyecto, describir a la microbiota bacteriana completa presente en una muestra representativa de queso Cotija mediante el análisis del metagenoma a través de la creación de una biblioteca y de la secuenciación masiva del ADN extraído de la microbiota del producto. El estudio de los genomas se realizará a partir de la extracción del material genético de la muestra, mismo que será secuenciado en su totalidad, ensamblado y analizado por medios bioinformáticos, lo que permitirá interpretar e integrar la información. Este método no requiere de amplificación previa, por lo que no tiene los sesgos intrínsecos del PCR, y se ha aplicado con éxito en el análisis de muestras ambientales de distinto grado de complejidad, desde ambientes extremos, hasta ambientes como el microbioma intestinal humano. Este enfoque es de por sí novedoso puesto que la técnica supone un poco más de 10 años, desde que se acuñó el término “Metagenoma” por Jo Handelsman en el año 2000, por lo que prácticamente no existen reportes de análisis de esta índole en alimentos._x000D_ Por otra parte, los estudios realizados en el grupo de trabajo sugieren que la actividad lipolítica tiene una mayor influencia en el desarrollo de características sensoriales distintivas de este producto ya que se han encontrado una mayor cantidad de microorganismos lipolíticos a lo largo del proceso de elaboración y maduración del alimento. En este sentido, se presume que el queso Cotija puede ser fuente importante de enzimas con actividad esterasa con gran potencial biotecnológico. Por lo que se propone construir una biblioteca metagenómica funcional a partir de los microorganismos del queso Cotija, para la búsqueda de actividades lipasa/esterasa. Así mismo, el análisis de secuenciación masiva generará una cantidad de datos lo suficientemente amplia como para permitir el análisis no solo de diversidad bacteriana, sino la búsqueda de actividades metabólicas específicas, lo que da pauta para el desarrollo de trabajos bioinformáticos posteriores.

Desde hace más de 10 años, las herramientas moleculares para investigar la composición de comunidades microbianas han sido ampliamente usadas para el análisis de ecosistemas de suelo o agua. Sin embargo, la aplicación de los métodos independientes de cultivo para el estudio de sistemas microbianos en alimentos comenzó hace unos pocos años, sobre todo en el análisis de alimentos fermentados tradicionales. Debido a que no se agregan cultivos iniciadores, existe el interés de identificar la biodiversidad en ese tipo de productos no sólo por razones de inocuidad, sino también porque las características finales del producto (sensoriales y de composición química) van a estar influenciadas por la microbiota presente durante el proceso de manufactura. Esto es muy relevante cuando se llega al punto de demostrar la autenticidad y a otorgar elementos de protección industrial, como la Denominación de Origen, además de la importancia de explotar el potencial biotecnológico del mismo._x000D_ En nuestro grupo de trabajo se han explorado varias metodologías dependientes e independientes de cultivo y se pensaba que se conocía a los grupos principales que participan en la maduración de este producto lácteo. Sin embargo, a raíz de los últimos hallazgos a través de un método independiente de PCR, encontramos que la diversidad microbiana puede ser mayor a la esperada en este producto. Por lo anterior se decidió explorar el análisis del metagenoma bacteriano del queso madurado, tanto para conocer su diversidad, como para buscar nuevas actividades esterasa/lipasa. _x000D_ Esta sería una de las primeras investigaciones desde esta aproximación metodológica (análisis metagenómico) el estudio del microbioma de un alimento fermentado, y la primera en este producto en particular. Por otra parte, el estudio de actividad lipolítica identificadas en un banco de genes aislados del queso Cotija, puede tener una repercusión en su aplicación en la industria de alimentos.