Все штаммы пивных дрожжей происходят от одного предка
Пивные дрожжи (Saccharomyces pastorianus), микроорганизм, используемый для производства сотен миллиардов литров пильзнера и другого лагерного пива, появились 500 лет назад в результате случайной встречи двух видов дрожжей. Все современные штаммы для варки пильзнера можно проследить до того момента. К такому выводу пришли исследователи из TU Delft на основе обширного анализа ДНК.
Спонтанное скрещивание
Пивные дрожжи — это гибридный вид, возникший около 500 лет назад в результате случайной встречи пекарских дрожжей (S. cerevisiae) и дикого штамма дрожжей (S. eubayanus). Спонтанное скрещивание привело к появлению гибрида pastorianus. Этот гибрид унаследовал от дикого штамма важную характеристику: толерантность к низким температурам.
Ферментация при низкой температуре с новым гибридом снизила риск бактериального заражения. Результатом стало пиво с предсказуемым вкусом — лагер, самым известным вариантом которого является пильзнер.
Общее происхождение
Штаммы S. pastorianus делятся на две группы: I и II. Исследователи TU Delft доказали, что обе группы происходят от одних и тех же предков. После случайного скрещивания полтысячелетия назад пивовары начали интенсивно использовать гибрид в разных частях Европы, что в итоге привело к формированию двух групп.
- Группа I использовалась Carlsberg в Дании.
- Группа II стала популярна в других частях Европы, включая Heineken.
На уровне ДНК это неочевидно:
- Дрожжи в обеих группах имеют две копии генома дикого eubayanus (вероятно, отвечают за холодостойкость).
- Группа I имеет только один (или менее) геном пекарских дрожжей, с отсутствием копий некоторых хромосом.
- Группа II имеет две или более копии большинства хромосом пекарских дрожжей.
По-видимому, ДНК пекарских дрожжей важна для пивоварения, так как сегодня пивовары почти исключительно используют дрожжи группы II.
Умный алгоритм
Исследователи совершили открытие, проведя масштабное генетическое исследование. Обычный метод сравнения геномов (филогенетические сети) требовал экспоненциально больших вычислительных мощностей для сравнения множества последовательностей.
Созданный в Delft умный алгоритм позволил проанализировать огромные наборы генетических данных и составить своего рода генетическую карту пивных дрожжей. Вывод: одно случайное событие скрещивания привело ко всем известным сегодня пивным дрожжам.
Роль крупных пивоваров
Крупные европейские пивоварни были важны для успеха гибрида. В конце XIX — начале XX века несколько пивоварен, освоивших культивирование дрожжей, распространили их по всей Европе. У них были контролируемые «стартовые культуры», позволявшие стабильно производить пиво одного вкуса и качества.
Инновационные пивовары:
- В 1883 году Эмиль Христиан Хансен из Carlsberg первым выделил дрожжи группы I.
- В 1886 году доктор Эдуард Элион из Heineken выделил несколько дрожжей группы II.
После этого две группы дрожжей распространились по всему миру.