比爾森酵母是釀酒商每年用來(lái)制造數(shù)千億公升比爾森啤酒和其他貯藏啤酒的著名微生物，它是500年前通過(guò)偶然遇到兩種酵母而形成的?，F(xiàn)在用于釀造比爾森啤酒的酵母菌株都可以追溯到那個(gè)時(shí)候。這是TU Delft研究人員基于廣泛的DNA分析得出的結(jié)論。

儲(chǔ)藏啤酒，也稱為比爾森啤酒，是世界上最受歡迎的酒精飲料。每年，我們喝大約2000億升。比爾森啤酒是用啤酒酵母(有時(shí)稱為“比爾森酵母”)發(fā)酵釀酒酵母制成的。微生物將麥芽汁糖轉(zhuǎn)化為乙醇，最著名和最常見(jiàn)的酒精類型，以及一系列啤酒調(diào)味必不可少的芳香族化合物。

自發(fā)交配

皮爾森酵母是雜種，大約在500年前就出現(xiàn)了，這是面包酵母(S. cerevisiae)與野生酵母菌株(今天稱為e。eubayanus)偶然接觸的結(jié)果。那時(shí)，啤酒是用面包酵母在15至25度之間的相對(duì)較高溫度下制得的。野生酵母菌株可能意外地以毫無(wú)懷疑的釀酒師的釀造混合物而告終。兩種菌株之間的自發(fā)交配產(chǎn)生了以路易·巴斯德命名的雜種巴斯德氏菌。TU Delft研究人員Arthur Gorter de Vries解釋說(shuō)：“這種酵母從野生菌株中繼承了一個(gè)重要特征：對(duì)低溫的耐受性。”

使用新的雜種進(jìn)行低溫發(fā)酵可減少細(xì)菌污染的機(jī)會(huì)。結(jié)果是啤酒的味道可預(yù)測(cè)：更大的啤酒，比爾森啤酒是最著名的變種?，F(xiàn)在，用于生產(chǎn)比爾森啤酒的巴氏鏈球菌菌株分為兩組：第一組和第二組。盡管遺傳學(xué)家知道這些菌株是面包酵母和野生酵母菌株交配的結(jié)果，但無(wú)法確定這些群體是源自兩種酵母物種之間的兩次偶然相遇還是一次相遇。

共同血統(tǒng)

代爾夫特理工大學(xué)的研究人員現(xiàn)在表明，這兩個(gè)群體都來(lái)自同一祖先。在面包酵母和野生酵母偶然相遇后的半個(gè)世紀(jì)前，釀酒商開(kāi)始在歐洲各地廣泛使用雜種，最終形成了兩個(gè)小組。第一組肯定是在丹麥的嘉士伯公司使用的，而第二組在歐洲其他地方也很流行，包括在喜力。

如果您查看它們的DNA，這兩個(gè)比爾森酵母菌群具有相同的起源這一事實(shí)并不立即顯而易見(jiàn)。兩組中的酵母菌確實(shí)都有兩個(gè)野生桉樹(shù)基因組拷貝，這可能是其耐寒性的原因。但是就這種雜種而言，面包酵母的DNA仍然存在顯著差異。Gorter de Vries說(shuō)：“第一組只有一個(gè)面包師的酵母基因組，甚至少于一個(gè)，因?yàn)槟承┤旧w缺少一些拷貝。” “第二組實(shí)際上具有大多數(shù)面包酵母染色體的兩個(gè)或多個(gè)副本。” 看來(lái)，面包師的酵母 DNA對(duì)于釀造啤酒很重要，因?yàn)楝F(xiàn)在啤酒商幾乎只使用II組酵母。

智能算法

代爾夫特理工大學(xué)的研究人員通過(guò)進(jìn)行廣泛的基因研究，發(fā)現(xiàn)兩組不同的酵母具有相同的祖先。“通常，我們通過(guò)使用一種稱為系統(tǒng)進(jìn)化網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)來(lái)比較基因組，”也參與這項(xiàng)研究的托馬斯·阿比爾說(shuō)。“這種方法的問(wèn)題在于，比較DNA序列所需的計(jì)算能力呈指數(shù)增長(zhǎng)，要比較的序列越多。”

為了進(jìn)行此分析，必須比較I和II組的大量基因組。代爾夫特研究人員構(gòu)建的智能算法使這成為可能。該算法能夠分析研究人員收集的一大批酵母中大量遺傳物質(zhì)。Abeel解釋說(shuō)：“這使我們能夠繪制一種比爾森酵母的遺傳圖譜，并在該圖上放置來(lái)自不同群體的大量酵母菌株的數(shù)據(jù)。” 結(jié)論：兩種酵母之間的偶然相遇導(dǎo)致了我們今天所知道的所有比爾森酵母。

大玩家

歐洲主要釀酒商對(duì)混合動(dòng)力汽車的成功至關(guān)重要。在19世紀(jì)末和20世紀(jì)初，一些掌握了酵母栽培技術(shù)的釀酒廠將酵母菌傳播到整個(gè)歐洲。這些啤酒廠具有特別控制的“發(fā)酵劑文化”，使他們能夠始終如一地生產(chǎn)具有相同口味和相同品質(zhì)的啤酒。許多啤酒廠缺乏這種“先進(jìn)”技術(shù)，因此從創(chuàng)新企業(yè)那里購(gòu)買了酵母培養(yǎng)物。

這些創(chuàng)新的釀酒師是著名的名字：“ 1883年，嘉士伯的埃米爾·克里斯蒂安·漢森(Emil Christian Hansen)率先分離出I組酵母，”戈特·德弗里斯(Gorter de Vries)說(shuō)。“幾年后的1886年，喜力公司的愛(ài)德華·伊利恩博士(Eduard Elion)分離出了幾種II組酵母。此后，這兩組在世界范圍內(nèi)傳播。”