Mikrobiolodzy poprawili smak piwa

Od tysięcy lat piwo warzono w otwartych, poziomych kadziach (w starożytnym Sumerze i Babilonii były to po prostu doły w ziemi wyłożone gliną). Jednak w latach siedemdziesiątych XX wieku przemysł przestawił się na stosowanie dużych, zamkniętych, które są znacznie łatwiejsze do napełniania, opróżniania i czyszczenia. Pozwoliło to na warzenie większych ilości piwa i obniżenie kosztów produkcji. Jednak nowoczesne metody dają piwo gorszej jakości, o gorszym smaku.

Podczas fermentacji drożdże przetwarzają 50 proc. cukru zawartego w zacierze w etanol, a pozostałe 50 proc. w dwutlenek węgla. Problem w tym, że w przypadku zamkniętych zbiorników dwutlenek węgla zwiększa ciśnienie, tłumiąc smak.

Dr Johan Thevelein, emerytowany profesor biologii molekularnej na Katholieke Universiteit wraz z zespołem, opracował pionierską technologię identyfikacji genów odpowiedzialnych za komercyjnie ważne cechy drożdży. Przeprowadzając badanie przesiewowe dużej liczby szczepów drożdży w celu oceny, które najlepiej zachowały smak pod ciśnieniem, zidentyfikowali geny odpowiedzialne za smak piwa.

Autorzy skupili się na genie odpowiedzialnym za smak „bananowy”, ponieważ, jak powiedział Thevelein, jest to jeden z najważniejszych smaków obecnych w piwie, a także w innych napojach alkoholowych.

„Ku naszemu zaskoczeniu zidentyfikowaliśmy pojedynczą mutację w genie MDS3, która koduje regulator, najwyraźniej biorący udział w produkcji octanu izoamylu, źródła smaku przypominającego banana, który był w głównej mierze odpowiedzialny za tolerancję ciśnienia w tym konkretnym szczepie drożdży” — wyjaśnił Thevelein, który jest również założycielem firmy NovelYeast, współpracującej z innymi firmami biotechnologii przemysłowej.

Następnie Thevelein i jego współpracownicy wykorzystali CRISPR/Cas9, rewolucyjną technologię edycji genów, aby wprowadzić tę mutację w innych szczepach piwowarskich, co poprawiło ich tolerancję na ciśnienie dwutlenku węgla, zapewniając pełny smak.

„To pokazało naukowe znaczenie naszych odkryć i ich potencjał komercyjny” – wskazał Thevelein. Jak zauważył, kodowane przez gen MDS3 białko jest prawdopodobnie składnikiem ważnego szlaku regulacyjnego, który może odgrywać rolę w hamowaniu przez dwutlenek węgla powstawania smaku bananowego. Choć na razie nie wiadomo, w jaki sposób to działa.

Ta sama technologia pozwoliła również zidentyfikować elementy genetyczne ważne dla wytwarzania przez drożdże w napojach alkoholowych smaku różanego, a także innych cech ważnych z handlowego punktu widzenia - jak produkcja glicerolu i termotolerancja.

DOI 10.1128/aem.00814-22 (PAP)

Autor: Paweł Wernicki