19 апреля 2019, пятница, 13:51
VK.comFacebookTwitterTelegramInstagramYouTubeЯндекс.Дзен

НОВОСТИ

СТАТЬИ

PRO SCIENCE

МЕДЛЕННОЕ ЧТЕНИЕ

ЛЕКЦИИ

АВТОРЫ

Генетика и пиво

Пиво
Пиво
MaxPixel

Примерно 80% мирового потребления пива приходится на лагер – сорта, изготавливаемые путем низового брожения с последующим дозреванием при низкой температуре. В новом исследовании профессор генетики Висконсинского университе Крис Тодд Хиттинджер (Chris Todd Hittinger), его аспирант Эмили-Клэр Бейкер (EmilyClare Baker) и их коллеги выяснили, как современные пивные дрожжи получили необходимые для производства лагера черты, в частность, любовь к холоду. Также ученые предложили ряд способов улучшить нынешние методы производства пива при помощи генетических технологий.

Почти все сорта пива можно разделить на две группы по способу брожения. При низовом брожении наибольшая часть дрожжей концентрируется в нижней части бродильной емкости, тогда как при верховом – на поверхности сусла. При изготовлении лагера путем низового брожения требуется температура от 4 до 10 °C, тогда как для верхового брожения требуемая температура составляет от 15 до 25 °C. Лагер – общее название для сортов пива, которые получают низовым брожением, путем верхового брожения делают стаут, эль и портер.

Для верхового и низового брожения нужных хоть родственные, но все-таки разные виды дрожжей. Верховое брожение вызывают пекарские дрожжи Saccharomyces cerevisiae, те же, что используются для приготовления хлеба. Низовое производится дрожжами, известными под названием Saccharomyces carlsbergensis, или Saccharomyces pastorianus. Как установили ученые, они представляют собой гибрид широко известных пекарских дрожжей Saccharomyces cerevisiae (применяемых не только для изготовления хлеба, но и в пиве верхового брожения) с диким видом дрожжей – Saccharomyces eubayanus.

Последний был открыт в Аргентине сравнительно недавно, в 2011 году, и его геном на 90% совпадает с той частью генома Saccharomyces pastorianus, которая отличает их от Saccharomyces cerevisiae. В составе его  первооткрывателей был Крис Тодд Хиттинджер. В последующие годы Saccharomyces eubayanus были обнаружены и в других регионах мира. По одной из версий, местом возникновения этого вида был Тибет.

В статье, которая будет опубликована 1 февраля в журнале Science Advances, Хиттинджер, Бейкер и их коллеги доказывают, что "хладолюбивость" лагерных дрожжей была унаследована именно от Saccharomyces eubayanus, так как от этого вида гибрид получил митохондрии, способные работать при более низкой температуре. Для проверки этого вывода ученые искусственно сконструировали штаммы лагерных дрожжей, в одном из которых митохондрии были получены от Saccharomyces eubayanus, а в другом от пекарских дрожжей Saccharomyces cerevisiae.

Помимо подтверждения своих предположений, Хиттинджер и его коллеги ожидают от нового штамма и практического применения. Дело в том, что холодолюбивым лагерным дрожжам требуется больше времени для ферментации, к тому же при их использовании необходимо охлаждение сусла, что делает производство лагера более дорогим, чем других типов пива. Наделяя лагерные дрожжи митохондриями пекарских дрожжей, ученые надеются получать лагер при более высокой температуре.

Видят ученые и другой перспективный путь, на котором генетика поможет пивоварению. После открытия в 2011 году Saccharomyces eubayanus ряд производителей пива начал экспериментировать с этим видом дрожжей. Даже крупные компании изготовили на их основе пробные партии пива в надежде создать новый сегмент рынка. Однако здесь пивоваров ожидала сложность. Большинство штаммов Saccharomyces eubayanus оказались неспособны сбраживать все сахара в пивном сусле. Они не способны перемещать через свою клеточную стенку трисахарид мальтотриозу, молекула которого представляет собой соединение трех молекул глюкозы.

Одна из пивоваренных компаний сотрудничает с лабораторией Хиттинджера в Висконсинском университете, поэтому ученые взялись за решение этой проблемы. В другой статье, опубликованной на сервере препринтов bioRxiv и отправленной в журнал PLOS Genetics, те же авторы изучили способность дрожжей Saccharomyces eubayanus сбраживать сахара в пивном сусле. В ходе этого исследования они выращивали S. eubayanus на сусле на основе мальтотриозы и лишь с небольшим количеством других сахаров – достаточным, чтобы дрожжи хоть медленно, но все-таки могли размножаться.

Работа продолдалась несколько месяцев, и всё это время ученые искали дрожжи, которые приобрели бы способность транспортировать и ферментировать мальтотриозу. Когда у дрожжей сменилось уже более 2000 поколений, наконец нашелся один штамм, который мог расти на мальтотриозе. При исследовании генома нового штамма был выявлен ген, обеспечивающий эту способность. Он возник из объединения двух генов, отвечающих за транспорт мальтозы – сахара, чья молекула состоит не из трех, а всего из двух молекул глюкозы. По словам Бейкер, примечательно, что по отдельности ни один из этих двух генов не мог справиться с транспортом мальтотриозы, а возникший из них "гибрид" оказался способным на это.

Обсудите в соцсетях

Система Orphus
«Ангара» Африка Византия Вселенная Гренландия ДНК Иерусалим КГИ Луна МГУ Марс Металлургия Монголия НАСА РБК РВК РГГУ РадиоАстрон Роскосмос Роспатент Росприроднадзор Русал СМИ Сингапур Солнце Юпитер акустика антибиотики античность археология архитектура астероиды астрофизика бактерии бедность библиотеки биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера викинги вирусы воспитание вулканология гаджеты генетика география геология геофизика геохимия гравитация грибы дельфины демография демократия дети динозавры животные землетрясение змеи зоопарк зрение изобретения иммунология импорт инновации интернет инфекции ислам исламизм исследования история карикатура картография католицизм кельты киты климатология комета кометы компаративистика космос культура лазер лексика лженаука лингвистика льготы мамонты математика материаловедение медицина метеориты микробиология микроорганизмы мифология млекопитающие мозг моллюски музеи насекомые наука неандертальцы нейробиология неолит обезьяны общество онкология открытия палеолит палеонтология память папирусы паразиты перевод планетология погода политика право приматы психиатрия психоанализ психология психофизиология птицы ракета растения религиоведение рептилии робототехника рыбы сердце смертность сон социология спутники старение старообрядцы стартапы статистика такси технологии тигры топливо торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология физика физиология фольклор химия христианство школа экология эпидемии эпидемиология этология язык Владимир Зеленский Древний Египет Западная Африка Латинская Америка Нобелевская премия РКК «Энергия» Российская империя Сергиев Посад альтернативная энергетика аутизм биология бозон Хиггса глобальное потепление грипп информационные технологии искусственный интеллект история искусства история цивилизаций исчезающие языки квантовая физика квантовые технологии компьютерная безопасность компьютерные технологии космический мусор криминалистика культурная антропология междисциплинарные исследования местное самоуправление мобильные приложения научный юмор облачные технологии обучение одаренные дети педагогика персональные данные подготовка космонавтов преподавание истории продолжительность жизни происхождение человека русский язык сланцевая революция финансовый рынок черные дыры эволюция эмбриональное развитие этнические конфликты ядерная физика Вольное историческое общество жизнь вне Земли естественные и точные науки НПО им.Лавочкина Центр им.Хруничева История человека. История институтов Протон-М 3D Apple Big data Dragon Facebook Google GPS IBM MERS PRO SCIENCE видео ProScience Театр SpaceX Tesla Motors Wi-Fi

Редакция

Электронная почта: politru.edit1@gmail.com
Адрес: 129090, г. Москва, Проспект Мира, дом 19, стр.1, пом.1, ком.5
Телефон: +7 929 588 33 89
Яндекс.Метрика
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003 года. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2019.