Международная группа ученых под руководством профессора Кевина Верстрепена (VIB-KU-Leuven) и профессора Стивена Маера (VIB-UGent) обнаружила, что некоторые из самых известных классических бельгийских сортов пива, в том числе Gueuze и Траппистские эли ферментируются редкой и необычной формой гибридных дрожжей. Эти дрожжи объединяют ДНК традиционных элевых дрожжей, Saccharomyces cerevisiae, с ДНК более устойчивых к стрессу диких дрожжей, таких как Saccharomyces kudriavzevii.
Смешанного происхождения
«Эти дрожжи - гибриды двух совершенно разных видов», - говорит д-р Ян Стинселс (VIB - Центр микробиологии KU Leuven), который координировал лабораторную работу в рамках этого исследования. «Подумайте о львах и тиграх, делающих супер-ребенка».
Такие межвидовые гибридизации редки и, похоже, им способствует процесс одомашнивания. В этом случае новые гибридные дрожжи объединили важные характеристики обоих родительских видов, способность к брожению нормальных пивных дрожжей и стрессоустойчивость и способность образовывать особые ароматы более диких древних дрожжей, таких как S. kudriavzevii, которые случайно попали в пивоварня.
Команда из Центра микробиологии VIB-KU Лёвен и Мюнхенского университета при поддержке промышленных партнеров провела пять лет, исследуя различные дрожжи, используемые в современном производстве пива, вина, хлеба и биотоплива. Генетический анализ этих дрожжей был довольно трудоемким, потому что ни один из существующих способов секвенирования ДНК не может работать с таким смешанным происхождением.
Для этого команда, как ни странно, могла рассчитывать на опыт профессора Стивена Мэйра, эксперта по биоинформатике из Центра системной биологии растений VIB-UGent. Маэре объясняет: «У растений одни из самых сложных геномов среди всех живых организмов. Удивительно, что сложные межвидовые гибриды с удвоенными геномами занимают видное место как среди одомашненных дрожжей, так и среди одомашненных растений».
Сюрприз в ДНК
«Это стало для нас небольшим сюрпризом», - говорит д-р Бригида Галлоне (Левенский центр микробиологии VIB-KU), ведущий автор статьи, опубликованной сегодня в журнале Nature Ecology and Evolution. «В 2016 году мы сообщили, что большинство промышленных дрожжей принадлежат или произошли от видов Saccharomyces cerevisiae, традиционных хлебопекарных и пивных дрожжей. Мы также заметили, что некоторые дрожжи, выделенные из древних бельгийских стилей пива, такие как пиво Gueuze и Trappist, еще более необычны и содержат ДНК двух разных видов дрожжей."
«Действительно кажется, что эти уникальные натуральные дрожжи позволили разработать некоторые из самых известных сортов пива, которыми так славится Бельгия», - говорит доктор Филипп Малькорпс, старший научный сотрудник Глобального центра инноваций и технологий AB InBev., крупнейший в мире пивоваренный завод. Команда Malcorps помогла выделить дрожжи из некоторых пивных погребов спонтанного брожения. Эти натуральные супердрожжи - живые свидетели пивоварения доиндустриальной эпохи, приспособленные к суровым условиям брожения крепкого траппистского пива или к выживанию в длительном лагерировании, характерном для пива Gueuze.
«Можно сказать, что уникальная среда обитания в деревянных бочках для брожения, созданная предприимчивыми средневековыми бельгийскими пивоварами, позволила этим новым видам процветать до сегодняшнего дня», - говорит профессор Кевин Верстрепен (Левенский центр микробиологии VIB-KU).
История дрожжей
Помимо особых бельгийских дрожжей, команда также собрала большое количество гибридов S.eubayanus и S. cerevisiae или из S. uvarum, сильно адаптированных к холодному брожению. Хотя уже было известно, что лагерные дрожжи являются гибридами, полный анализ ДНК большого количества этих дрожжей показал, как эти специфические гибриды возникли в средневековой Германии, а затем распространились по различным европейским пивоварням по мере того, как пилснеры становились все более популярными.
«Не случайно происхождение современных пивных дрожжей находится в Бельгии и Германии, возможно, двух странах, которые больше всего ассоциируются с искусством пивоварения», - говорит профессор Матиас Хуцлер (Технический университет Мюнхена).
В дополнение к выделению и характеристике дополнительных дрожжей из классических пивоварен, команда Verstrepen теперь также использует эти новые идеи для создания новых гибридов, которые еще лучше подходят для приготовления ароматного пива. Путем скрещивания различных натуральных дрожжей, выделенных со всего мира, команда надеется создать новые пивные дрожжи, которые позволят пивоварам создавать новые ароматические модели или варить пиво более экологичным и устойчивым способом, например, ограничивая охлаждение или позволяя ферментации с лучшей скоростью. использование местного сырья.