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一种偷渡的酵母菌株,在几个世纪前跨越大西洋,可能对今天价值数千亿美元的饮料产业负有责任。
窖藏啤酒目前占全球啤酒市场一半以上,依赖于酵母Saccharomyces pastorianus。 窖藏啤酒酿造商在相对较低的温度下发酵他们的产品,然后在冷藏条件下进行调节,S. pastorianus 可以比生产艾尔啤酒的酵母更能耐受较低的温度。 这种所谓的耐低温窖藏啤酒酵母是艾尔啤酒酵母S. cerevisiae 和另一种长期以来未能明确鉴定的酵母物种的杂交体。
现在,一个由阿根廷、美国和葡萄牙的研究人员组成的小组表示,他们已经确定了与S. cerevisiae结合形成耐低温窖藏啤酒酵母S. pastorianus的野生酵母。 该团队在8月22日在线发表于《美国国家科学院院刊》上的一项研究中报告了他们的发现。
这种被命名为Saccharomyces eubayanus的野生酵母是在南美洲巴塔哥尼亚地区的山毛榉森林中发现的,那里距离15世纪窖藏啤酒酿造技术兴起的巴伐利亚酒窖有数千公里。 巴塔哥尼亚的山毛榉及其寄生的酵母物种能够承受相对较低的平均温度,这可能解释了为什么新描述的S. eubayanus酵母会赋予其杂交酵母后代耐低温性。
研究合著者、威斯康星大学麦迪逊分校的进化遗传学家克里斯·托德·希廷格表示,一旦帆船开始跨越大西洋,巴塔哥尼亚酵母可能搭乘食物、木片或饮料的便车。 这种酵母甚至可能藏在果蝇的消化道中。 “几代果蝇在一艘帆船上逗留就可以把你带到很远的地方,”他说。
当然,S. eubayanus 可能在更靠近德国南部的地区存在生态位,只是尚未被发现。 希廷格说:“我们可以说,欧洲可能是世界上野生和工业酵母采样最详尽的地方。” “我们的合作已经在五个不同的大陆上进行了搜索,但我们没有找到它——其他人也没有。”
然而,窖藏啤酒的酿造过程似乎早于S. eubayanus可能跨越大西洋的时间,因此早期的窖藏啤酒可能是用标准艾尔啤酒酵母在低于其最佳发酵温度下酿造的。 希廷格说:“一旦S. eubayanus出现并形成杂交体,它将立即在这些环境中胜过S. cerevisiae。”
研究人员对S. eubayanus基因组进行了测序,发现它与任何先前描述的物种都不同。 遗传分析表明,新发现的菌株与杂交窖藏啤酒酵母S. pastorianus的缺失部分——杂交体中未被充分研究的温发酵艾尔啤酒酵母解释的部分——有 99.5% 的匹配度。
都柏林圣三一学院的微生物学家厄休拉·邦德说,这使得S. eubayanus成为缺失的杂交祖先的理想候选者。 “对于如此近期的杂交事件,人们可能会期望在基因组之间发现 100% 的同一性,”她说。 “然而,随着这些基因组动态性质的发现,这些基因组会响应环境压力而经历染色体重排和基因丢失,最近的基因变化可能解释了这些差异。”
希廷格和他的同事发现了山毛榉森林酵母,这是追踪Saccharomyces酵母和一般野生酵母生物多样性的一项更大努力的一部分。 他说:“我们当然意识到了窖藏啤酒酵母杂交体缺失一半的问题。” “你总是意识到你的特定研究活动可能会影响到的六个或十几个问题。”
但是现在野生酵母已经被定位和识别出来,由于阿根廷巴里洛切科马休埃国立大学的研究合著者迭戈·利布金德,它可能很快就会具有一些实际意义。 希廷格说:“迭戈告诉我,他们实际上正在与一家阿根廷啤酒公司洽谈,使用S. eubayanus并将其与S. cerevisiae杂交,以重现数百年前发生的过程来酿造一些啤酒。” “至于这些啤酒是否好喝,我认为这是一个悬而未决的问题。 我们都在等待这方面的结果。”