Но это было всего несколько лет назад, что ученые определили южноамериканские дрожжи, которые, сотни лет назад, так или иначе цепляли поездку в Баварию и объединились с одомашненными дрожжами Старого Света, используемыми в течение многих тысячелетий, чтобы сделать пиво и хлеб, чтобы сформировать гибрид, который делает лагер, или холод сохранил пиво.Тайна адаптированных к холоду дрожжей, которые смешались с дальним родственником, чтобы сделать взбалтывающий лагер гибрид вынесенным в течение почти 500 лет и символизируют биологические черные ящики, которые стимулируют большую часть промышленного брожения, даже в возрасте, когда брожение подкрепляет производство всего от соевого соуса до биотоплива.Теперь, однако, ученые начинают раскрашивать края экологии дрожжей и генетики, определяя новые напряжения в новой окружающей среде и используя инструменты молекулярной биологии, чтобы выведать черты, которые могли помочь промышленным технологиям брожения.
Сочиняя сегодня в журнале Molecular Ecology, команда во главе с профессором Висконсинского университета в Мадисоне Генетикса Криса Хиттинджера подтверждает, что Saccharomyces eubayanus, блуждающий родитель гибридных дрожжей лагера, обнаруженных в 2011, является действительно уроженцем Патагонии. Анализ генетической последовательности дрожжей показал свою самую близкую близость одному из двух очень разнообразного населения Patagonian, подтвердив, что это был любящий холод микроб, который, 500 лет назад, нашел его путь к пещерам и подвалам монастыря Баварии, где светлое пиво было сначала придумано.«Эти дрожжи действительно родные в Патагонию», объясняет Хиттингер, который был частью международной команды, которая обнаружила Saccharomyces eubayanus три года назад. «Мы нашли два главного населения, которое, кажется, отлично. Деревья, с которыми они связаны, кажется, обеспечивают все, в чем они нуждаются.
Они счастливы там».Коллега Хиттингера, Диего Либкинд из Института Исследования Биоразнообразия и Окружающей среды в Барилоче, Аргентина, и соавторе нового исследования, провел обширные полевые исследования, расчесав пейзаж Patagonian, где адаптированные к холоду дрожжи, которые он обнаружил, кажется, происходят на очень высоком показателе.Несмотря на их распространенность в Патагонии, новое исследование представляет свидетельства, что они больше не исключительны в Южную Америку. Hittinger и его группа также обнаружили Saccharomyces eubayanus, с генетическими признаками напряжений Patagonian, в единственном североамериканском районе: индийский парк Mound, под Шебойганом, Висконсин.
Это – первый раз, когда микроб был найден в природе в Северной Америке, или действительно за пределами Патагонии. Найденный студентом бакалавриата Висконсинского университета в Мадисоне Кайлой Сильвестр, членом группы Хиттингера, дрожжи происходят только в очень низкой частоте и были, вероятно, случайно введены, так же, как предок нашел ее путь к Европе и запустил производство варившего холодом светлого пива сотни лет назад.«Если бы я должен был держать пари, я положил бы деньги на любителях лыжного спорта или мигрирующих птицах» как агенты, ответственные за транспортировку микроба в Висконсин, говорит Хиттингер. «Что мы думаем, происходит, то, что известный, генетически разнообразное население посылает мигрантов во всем мире. Обычно они не успешны, но иногда они».
К счастью Saccharomyces eubayanus встретил матч в Европе, чтобы сформировать гибрид лагера. Приблизительно 1,500 описанных дрожжей в мире – владельцы того, что называют ученые, покрывают сетчатым узором эволюцию, способность добавить черты, скрещиваясь или иначе объединяя различные разновидности. Хотя редкий по своей природе, огромное население и сильный выбор, которые существуют в промышленном брожении, позволяют даже редким гибридам быть восстановленными, если они одобрены.Исследуя родную среду обитания дрожжей и надеющийся еще видеть, где в мире они поднялись, ученые могут открыть тайны генетики дрожжей и гибридизации с огромным экономическим эффектом.
«Дрожжи важны для ферментирования процессов и биотехнологии», отмечает аспирант генетики Дэвид Перис, также Висконсинского университета в Мадисоне и соавтора нового исследования. «Ценность учащегося разнообразия состоит в том, что Вы можете вытащить гены или напряжения, которые могут использоваться для конкретного производственного процесса».Их основная работа в промышленном окружении брожения состоит в том, чтобы сломать сахар, преобразовав их в алкоголь.
Чаша Грааля современного промышленного исследования брожения – процессы брожения совершенствования для вещей как биотопливо. Четыре из семи известных естественных разновидностей Saccharomyces дрожжей, как теперь известно, вовлечены в производственные процессы, по крайней мере как гибриды межразновидностей.«Идея», Хиттингер говорит, «должен насладиться биоразнообразием и найти напряжения, что фермент лучше и те напряжения или их гены, могут быть включены в производственные процессы».Пивовары и виноделы, он отмечает, невольно выбрали для гибридов.
Инструменты современной биотехнологии, он объясняет, могут потенциально усовершенствовать промышленное брожение, смешавшись и соответствуя генам, которые приводят к лучшему преобразованию сахара к алкоголю.Новое исследование было поддержано грантом от Национального научного фонда и финансировалось частично финансируемым министерством энергетики Научно-исследовательским центром Биоэнергии Великих озер.