«Приготовление всех видов напитков брожения начинается с добавления небольшого количества раствора сахара», - сказала профессор Урсула Бонд, молекулярный биолог из Тринити-колледжа в Дублине, Ирландия. «Дрожжи превращают этот сахар в спирт».
Будь то виноградный сок или жидкий солод, дрожжи необходимы для преобразования сладких жидкостей в алкоголь, чтобы производить уже готовые напитки – например, вино и пиво.
Они также играют большую роль во вкусе, и не только с точки зрения алкоголя - микроорганизмы также производят молекулы в процессе ферментации, которые создают уникальный аромат, такой как банан, яблоко, ириска или гвоздика.
«У потребителей всегда есть желание попробовать новые сорта. Вот почему индустрия крафтового пива стала такой популярной», - сказал профессор Бонд, которая также является координатором проекта Aromagenesis, направленного на изучение генов дрожжей для получения ещё большего количества ароматов для пива и вина. «Лучший способ - естественный отбор», - добавила она.
В течение десятков тысяч лет люди манипулировали эволюцией, приручая мир природы, чтобы извлечь самые желанные особенности из организмов, такие как растения с более высокой урожайностью или засухоустойчивостью. Проект Aromagenesis надеется использовать и ускорить этот процесс, но для новых и улучшенных вкусов.
«Мы хотим естественным образом внедрить мутации в гены дрожжей, и наша команда сможет сделать это, подвергая клетки стрессу и нагреванию», - сказала профессор Бонд. «После всего этого наша команда позволит им адаптироваться к определённым условиям, чтобы увидеть, какие из них смогут выживать лучше всего».
Исследователи будут использовать технику, которая называется «адаптивная эволюция теплового стресса». Она работает, подвергая дрожжи с многообещающим вкусовым профилем тепловому стрессу, который может воссоздать условия для естественного отбора, но для определённых признаков - в данном случае различных вкусов - и в гораздо более короткие сроки. Тепловые эксперименты проекта также позволят воссоздать часть давления, которое дрожжи испытывают в процессе ферментации, от недостатка кислорода до различных концентраций сахара. Это обеспечит команде учёных доступ к коммерческому пивоварению и позволит их отраслевым партнерам использовать самые успешные вкусы в новых напитках.
«Подход состоит в том, чтобы попытаться сделать что-то естественным, а не идти по пути генетической модификации, что в настоящее время неприемлемо для потребителя», - сказала профессор Бонд.
Несмотря на это, генетическая модификация по-прежнему является полезным инструментом для выявления новых вкусов. В другом экспериментальном проекте учёные используют CRISPR, метод редактирования генома, чтобы деконструировать и лучше понять, какие гены в дрожжах производят определенные ароматы. Это поможет идентифицировать ключевые гены, производящие аромат, и предоставить исследователям дорожную карту, которой они должны следовать, чтобы добраться туда, используя свои методы ускоренной эволюции и селекции - но более естественным образом, который будет принят широкой публикой.