Спасибо грибам за сыр, вино и пиво

Спасибо грибам за сыр, вино и пиво
Все эти продукты зависят от микроорганизмов за их характерный вкус. Маргуиллат фото / Shutterstock.com

Трудно представить себе праздничный стол без хлеба, мяса, овощей, вина, пива или доски французских сыров для тех, у кого более искушенный вкус. Наслаждение этими деликатесами в кругу семьи и друзей является частью того, что делает каникулы такими веселыми.

Эти продукты и напитки являются любезностью одомашнивания нескольких различных животных, растений и микробов. Одомашнивание растений и животных хорошо изучено, так как считается, что самое важное изменение в недавней истории человечества.

Однако ученые гораздо меньше знают о одомашнивании микробов, и в результате общество не может оценить их основной вклад в продукты питания и напитки, которыми мы наслаждаемся круглый год.

Я биолог-эволюционист, изучающий грибы, группа микробов, чье приручение дало нам много вкусных продуктов, Я давно очарован двумя вопросами: какие генетические изменения привели к их одомашниванию? И как наши предки выяснили, как одомашнить их?

Любопытно тоже? Недавние исследования пролили свет на эти вопросы, поэтому возьмите немного сыра камамбер и пиво и продолжайте читать.

Спасибо грибам за сыр, вино и пиво
Спасибо большое разнообразие микробов, в том числе грибов, за этот ассортимент международных сыров. Umomos / Shutterstock.com

Гибриды в вашем лагере

Что касается одомашнивания, трудно превзойти хонингование пивных дрожжей. Пивные дрожжи, являющиеся краеугольным камнем хлебопекарной, пивоваренной и винодельческой промышленности, обладают замечательной способностью превращать сахара из плодов и зерен растений в алкоголь. Как пивные дрожжи развили эту гибкость?


Получите последние новости от InnerSelf


Открывая новые виды дрожжей и упорядочивая их геномы, ученые знают, что некоторые дрожжи, используемые в пивоварении, являются гибридами; то есть они являются потомками древних брачных союзов особей двух разных видов дрожжей. Гибриды имеют тенденцию напоминать оба родительских вида - Подумайте о клыках (кит-дельфин) или лигерах (лев-тигр).

Спасибо грибам за сыр, вино и пиво Клетки могучих пивных дрожжей, краеугольный камень хлебопекарной, пивоваренной и винодельческой промышленности. википедия

Например, пивные дрожжи - это гибриды двух близкородственных видов: пивные дрожжи Saccharomyces cerevisiae и Saccharomyces eubayanus. Saccharomyces cerevisiae производит вкусное пиво, такое как британский эль, но лучше растет при более высоких температурах. По сравнению, Saccharomyces eubayanus лучше растет на холоде, но производит соединения, которые портят вкус пива. Гибриды лагерных дрожжей сочетают в себе лучшее из обоих - хорошие вкусы от Saccharomyces cerevisiae и рост при более низких температурах, благодаря Saccharomyces eubayanus, Это делает эти гибриды отличными для пивоварения в холодные зимы Европы, где были изобретены лагеры.

Исследователи также обнаружили природные гибриды от союза других сахаромицеты вид, Что еще неизвестно, так это то, является ли гибридизация нормой или исключением дрожжей, которые люди использовали для изготовления ферментированных напитков на протяжении тысячелетий.

Для решения этого вопроса команда во главе с аспирант Куинн Лэнгдон в университете Висконсина и другая команда во главе с докторант Бригида Галлоне в университетах Гента и Лювена в Бельгии исследовал геномы сотен дрожжей, участвующих в пивоварении и виноделии. Их суть? Правило гибридов.

Например, четверть дрожжей, собранных в промышленных условиях, в том числе производители пива и вина, являются гибридами.

Удивительно, но некоторые гибриды прослеживают свое происхождение до три или четыре разных родительских вида, Почему все это гибридизация? Спросите вы. Очень похоже на гибриды лагера, эти недавно открытые гибриды отличаются тем, что им нравится есть и как быстро они растут, Эти предпочтения, обусловленные гибридизацией, влияют не только на то, как люди используют их в пивоварении, но и на вкусовые характеристики получаемых сортов.

Спасибо грибам за сыр, вино и пиво
Этот ассортимент стилей и вкусов пива создан благодаря пивоваренным дрожжам и их любви к гибридизации. Брент Хофакер / Shutterstock.com

Мутанты в твоем сыре

Сравнение геномов одомашненных грибов с их дикими родственниками помогает ученым понять генетические изменения, которые привели к появлению некоторых любимых блюд и напитков. Но как наши предки действительно одомашнили эти дикие грибы? Никто из нас не был свидетелем того, как все это началось. Чтобы разгадать эту загадку, ученые экспериментируют с дикими грибами, чтобы выяснить, могут ли они эволюционировать в организмы, похожие на те, которые мы используем для приготовления пищи сегодня.

Бенджамин Вульф, микробиолог из Университета Тафтса, и его команда обратился к этому вопросу, взяв дикий пеницилл формовать и выращивать образцы в течение одного месяца в своей лаборатории на веществе, в состав которого входил сыр. Это может звучать как короткий период для людей, но это тот, который охватывает многие поколения грибов.

Дикие грибы очень тесно связаны с грибковыми штаммами, используемыми в сырной промышленности при производстве сыра камамбер, но выглядят очень иначе. Например, дикие штаммы являются зелеными и имеют запах, хорошо, плесневелый по сравнению с белыми и промышленными штаммами без запаха.

Спасибо грибам за сыр, вино и пиво Колонии плесени Penicillium изолированы от голубого сыра. Белая колония является одомашненной версией дикой плесени. Бенджамин Вульф, CC BY-SA

Для Вулфа большой вопрос заключался в том, сможет ли он экспериментально воссоздать и в какой степени процесс одомашнивания. Как выглядели и пахли дикие сорта после месяца роста на сыре? Примечательно, что он и его команда обнаружили, что в конце эксперимента дикие штаммы выглядели гораздо более похожими на известные промышленные штаммы, чем на их диких предков. Например, они были белого цвета и пахли намного менее заплесневелыми.

Грибы тратят много энергии на производство пигментов и острых соединений, которые позволяют им конкурировать и защищать себя. Удобная диета с сыром и безопасность от хищников означают, что потеря способности производить, скажем, пигменты может быть выгодной. Это потому, что сэкономленная энергия может быть потрачена на рост грибковой колонии.

Но как дикий штамм превратился в одомашненную версию? Это мутировало? Секвенируя геномы как диких предков, так и одомашненных потомков, и измеряя активность генов при выращивании на сыре, команда Вулфа выяснила, что эти изменения не произошло из-за мутаций в геномах организмов, Скорее всего, они произошли через химические изменения, которые изменяют активность определенных генов но на самом деле не меняйте генетический код. Такие так называемые эпигенетические модификации может произойти гораздо быстрее, чем мутации. Путь к одомашниванию кажется более быстрым, чем предполагалось ранее, что, возможно, побудит предприимчивых производителей сыра начать экспериментировать с одомашниванием диких грибов для новых вкусов.

Пока вы наслаждаетесь своими любимыми продуктами и напитками в этот праздничный сезон, подумайте об этих микроскопических грибах, о том, как они развили свои могучие силы и насколько мягче наш мир был бы без них.

Об авторе

Антонис Рокас, профессор кафедры биологических наук Корнелиус Вандербильт, профессор кафедры биологических наук и биомедицинской информатики, Университет Вандербильта

Эта статья переиздана из Беседа под лицензией Creative Commons. Прочтите оригинал статьи.

books_science

enafarZH-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

Следуйте за InnerSelf

facebook-значокTwitter-значокНовости-значок

Получить последнее по электронной почте

{Emailcloak = выкл}

ВНУТРЕННИЕ ГОЛОСЫ

САМОЕ ЧИТАЕМОЕ

Что вы хотите?
Что вы хотите?
by Мари Т. Рассел, Внутренний
Почему сон так важен для похудения
Почему сон так важен для похудения
by Эмма Суини и Ян Уолш

ОТ РЕДАКТОРОВ

Информационный бюллетень InnerSelf: сентябрь 6, 2020
by InnerSelf персонала
Мы видим жизнь через призму нашего восприятия. Стивен Р. Кови писал: «Мы видим мир не таким, каков он есть, а такими, какие мы есть ──или так, как мы привыкли его видеть». Итак, на этой неделе мы рассмотрим некоторые…
InnerSelf Newsletter: август 30, 2020
by InnerSelf персонала
Дороги, по которым мы путешествуем сегодня, стары как времена, но для нас они новы. Переживания, которые мы переживаем, стары как времена, но они также новы для нас. То же самое и с…
Когда правда настолько ужасна, что причиняет боль, действуйте
by Мария Т. Рассел, InnerSelf.com
Среди всех ужасов, происходящих в наши дни, меня вдохновляют сияющие лучи надежды. Обычные люди, отстаивающие то, что правильно (и против того, что неправильно). Бейсболисты,…
Когда ты спиной к стене
by Мари Т. Рассел, Внутренний
Я люблю интернет. Теперь я знаю, что многие люди могут сказать об этом много плохого, но мне это нравится. Также как я люблю людей в моей жизни - они не идеальны, но я все равно их люблю.
InnerSelf Newsletter: август 23, 2020
by InnerSelf персонала
Все, наверное, согласятся, что мы живем в странные времена ... новые впечатления, новые взгляды, новые вызовы. Но нас можно воодушевить, вспомнив, что все всегда в движении, ...