Пивная генетика или, кажется, баварские монахи-пивовары нас всех обманули
Автор статьи: Юлия Шулимова, биолог, специалист по качеству продуктов питания. Хобби – популяризация науки.
Многие любители пива знают, что еще 300 лет назад большая часть (70%) производимого пива было элем. Сегодня же почти 80% мирового рынка занимает лагер.
Производство лагера, с технологической точки зрения, вполне себе «инновационная разработка» баварских монахов 15 века, сложность которой всегда удивляла современных микробиологов. А дело вот в чем.
Вероятно, ценители пива знают основную разницу между элем и лагером, но на всякий случай, напомню:
Эль – пиво «верхового брожения», температура брожения которого 16-23 градусов по Цельсию, основной вид дрожжей – Saccharomyces cerevisiae. При столь высокой температуре брожения, дрожжи при участии солода, хмеля и грюйста создают более 200 вкусоароматических веществ, которые дают более яркий и сложный запах напитку. Эль готовят уже более 10 веков.
Лагер – пиво «низового брожения», температура брожения которого 7-10 градусов по Цельсию, основной вид дрожжей – Saccharomyces carlsbergensis (или Saccharomyces uvarum). История лагера насчитывает менее 6 веков.
Современных микробиологов не удивляет, откуда взяли и как выделили чистую культуру дрожжей для эля – с помощью этого же вида более 20 веков готовится вино и поднимается тесто для хлеба. Saccharomyces cerevisiae можно найти в лесу на коре дуба и бука, в любом саду на фруктах, в земле, у вас на руке, и даже в вашем стерильном холодильнике. Если древние пивовары теряли культуру дрожжей, всегда можно было взять новые колониеобразующие единицы с природной среды.
А вот Saccharomyces carlsbergensis на территории Евразии в природе не встречается. Откуда взяли эти дрожжи баварские монахи в 15 веке? Неужели они обладали какими-то невероятными на тот момент наукоемкими технологиями по генетике и гибридизации?
Неужели монахи «вывели» холодостойкие дрожжи в те времена из теплолюбивого вида Saccharomyces cerevisiae? Ровно таким вопросом задался профессор университета Лиссабона, микробиолог Хосе Паоло Сампайо и «по совместительству» фанат разных сортов пива. Менее чем за 3 месяца была собрана команда, которая разъехалась по буковым и дубовым лесам Европы в поисках проб. Параллельно аналогичная группа работала в Азии. За полгода они сняли более 1000 видов дрожжей с коры, смогли их культивировать в лаборатории, изучить, но все не то – среди них не было холодостойких Saccharomyces carlsbergensis.
«Возможно, дрожжи привез Америго Веспуччи из Северной Америки?», – задался вопросом Хосе. Экспедиция в США, Канаду, Гренландию, – и снова мимо. Нет ни одного вида, который бы близко напоминал баварскую культуру. Оставался последний регион – поиск в Южной Америке, что для всего научного мира казалось нонсенсом и глупостью. Ну откуда в 15 веке Европы дрожжи для пивоварения из Южной Америки?
Первый регион, который посетила команда Сампайо, была Патагония – южный участок материка, захватывающий границы Аргентины и Чили. «Мекка» палеонтологов, где годами откапывают целехенькие скелеты динозавров. Первые пробы решили брать в заповеднике, где растут деревья рода Nothofagus (Южные буки). На деревьях были громадные галлы – огромные наросты, которые формируют личинки насекомых-паразитов. Внутри галлов оказался сок, который отдавал спиртом и сладостью. «Брожение? Поздней осенью? Как? Холодостойкие дрожжи?!», – удивилась команда и немедленно отправила пробы дрожжей в Португалию.
И… Бинго! Данный вид был до этого неизвестен, получил название Saccharomyces eubayanus и его геном оказался сходен на 99,5% с геномом Saccharomyces carlsbergensis.
Вероятно, как-то в 15 веке была привезена холодоустойчивая культура дрожжей в Европу, где она в подвалах пивоваров развивалась, мутировала, скрестилась с другими видами нахватавшись этих 0,05% дополнительных к геному и «превратилась» в Saccharomyces carlsbergensis.
Только вот есть одна нестыковка. Микроорганизмы не летают 7000 км над Атлантикой сами по себе. Колумб высадился в Южной Америке в 1493 году, а первое упоминание «подвального пива-лагера» датируют в записях монахов как 1458-1463 годы. То есть на 30-40 лет раньше открытия Америки.
Статья команды Хосе Паоло Сампайо была опубликована еще в 2011 году. За это время успели просеквенировать геном дрожжей, разобраться какие кластеры в ДНК уже добавились на территории Европы, но так и не смогли найти ответ, как дрожжи из Патагонии оказались в руках пивоваров раньше путешествия Колумба.
Надеюсь, эту загадку когда-то разгадают. Хотя, возможно, все просто: баварские монахи «немножко» приукрасили свои исторические успехи в пивоварении. Но может быть и нет.
В любом случае, здорово, что мы вот уже 6 веков можем наслаждаться легкостью лагера.
За пиво и науку! Cheers!
Источники:
- http://www.pnas.org/
- http://mbe.oxfordjournals.org/
- http://students.expression.edu/
- http://www.popsci.com/
- http://allpix.club/
- https://thewinecountry.com/
