Как тип муки влияет на микробные сообщества в закваске

Закваска для хлеба — это ферментированная смесь муки и воды, которая служит богатой экспериментальной площадкой для микробиологов. Более 60 родов бактерий и 80 видов дрожжей были обнаружены в заквасках по всему миру.

«Мы можем использовать закваску как модель экспериментальной эволюции, чтобы наблюдать, что происходит со временем», — говорит эволюционный биолог Кейти Хейл, Ph.D.

Влияние типа муки на микробиом

В исследовании, опубликованном в Microbiology Spectrum, Хейл и её коллеги из Университета Северной Каролины проанализировали, как тип муки формирует микробное сообщество закваски. Они обнаружили, что дрожжи рода Kazachstania были наиболее распространены во всех образцах, но бактериальный состав варьировался в зависимости от сорта муки.

Для пекарей это означает, что смена типа муки может изменить микробный состав. «А поскольку микробный состав влияет на различные свойства, изменяя муку, вы потенциально можете изменить вкус своего хлеба», — отметила Хейл. В целом, результаты подчёркивают чувствительность микробиома закваски к переменным окружающей среды.

Другие факторы влияния

Предыдущие исследования показали, что на микробное сообщество закваски влияет множество факторов: исходное сырье, окружающий воздух, поверхности и даже руки пекаря. Кроме того, для закваски могут использоваться пшеница, рожь, ячмень, тефф, просо или другие зерна, каждое из которых предоставляет микробам разный набор питательных веществ.

Ключевые результаты эксперимента

Исследователи проанализировали микробные сообщества в заквасках с помощью метабаркодирования — метода, позволяющего быстро определить генетический состав материала. Образцы закваски были приготовлены на основе одного из трёх видов муки: универсальной, хлебопекарной или цельнозерновой. Исходно во всех видах муки был примерно одинаковый бактериальный состав и смесь дрожжей.

Однако после нескольких недель «пересевов» (passaging) картина изменилась: во всех образцах доминировали одни и те же дрожжи (Kazachstania), но при этом наблюдалось разнообразие бактериальных родов. Исследователи ожидали обнаружить Saccharomyces cerevisiae (пекарские дрожжи), но наиболее распространёнными оказались дрожжи Kazachstania, которые часто встречаются в ферментированных продуктах, независимо от типа муки или графика подкормки.

Анализ также показал, что:

• Во всех заквасках присутствовал один и тот же общий набор бактериальных родов.
• В заквасках из цельнозерновой муки была повышена доля бактерий Companilactobacillus.
• В заквасках из хлебопекарной муки была повышена доля бактерий Levilactobacillus.

Хейл отметила, что каждый тип муки создаёт разные питательные возможности. Связывание этих субстратов с условиями среды микробных сообществ открывает новые возможности для лучшего понимания того, как разнообразные микробы конкурируют и процветают.