Бельгийские ученые использовали генную инженерию, чтобы улучшить вкус пива

Микробиологи решили одну из давних проблем пивоварения — сделали вкус пива устойчивым к высокому давлению при варке. Для этого пришлось углубиться в ДНК пивных дрожжей и отредактировать код, связанный с насыщенностью вкуса.

Биологи Лёвенского католического университета (Бельгия) создали «генетический патч» для пивных дрожжей, который позволяет варить пиво при высоком давлении, не теряя в насыщенности вкуса. После редактирования генома с помощью технологии CRISPR/Cas9 дрожжи при варке под избыточным давлением выдали в среднем на 145% больше ароматных сложных эфиров, сообщают ученые в журнале Applied and Environmental Microbiology.

Исторически пиво варили в открытых горизонтальных емкостях, но с ростом потребления пенного напитка пивовары перешли к большим закрытым сосудам. Их проще наполнять, опорожнять и чистить, к тому же закрытые герметичные емкости не дают микробам и загрязнениям попасть в пиво и испортить его. Дрожжи очень не любят посторонние примеси в процессе ферментации.

Однако большие закрытые сосуды тоже не идеальный вариант для варки пива. В таких сосудах постоянно растет давление, что влияет на ферментацию и ухудшает вкус напитка. Избыточное давление сокращает выработку изоамилацетата — сложного эфира, создающего ощущение бананового (или грушевого) запаха и вкуса. Как ни странно, именно этот фруктовый компонент делает совокупный вкус пива таким характерным и насыщенным. И он очень чувствителен к давлению: уже после 0,5 бар (половина атмосферного давления) производство изоамилацетата падает экспоненциально, а при 2,7 бар — полностью останавливается.

В больших промышленных емкостях одна только жидкость создает гидростатическое давление, доходящее до 1,8 бар. Сами дрожжи при брожении выделяют не только спирт, но и углекислый газ, который увеличивает давление. Этот газ глубоко растворен в жидкости и быстро убрать его не выйдет. В общем, полностью избавиться от повышения давления при варке пива вряд ли возможно. Да это и не нужно, потому что избыточное давление может быть полезным: например, оно подавляет формирование сивушных спиртов и ацетатных эфиров, что хорошо сказывается на качестве пива. Поэтому имеет смысл сделать пивной вкус устойчивым к высокому давлению при варке.

Ученые попытались выяснить, какие гены пивных дрожжей отвечают за выработку изоамилацетата при брожении. Оказалось, производство «фруктового вкуса» можно регулировать одним-единственным «переключателем» — мутацией в гене MDS3. Используя технологию CRISPR/Cas9, биологи отредактировали геном 423 штаммов пивоваренных дрожжей Saccharomyces cerevisiae, наделив их способностью активно вырабатывать изоамилацетат при избыточном давлении.

Схема лабораторного аппарата для варки пива от бельгийских ученых / © Лёвенский католический университет

Для проверки результата биологи использовали самодельный пивоваренный аппарат, похожий по характеристикам на большие промышленные установки для варки пива. Как и ожидалось, генномодифицированные дрожжи стали менее чувствительны к давлению СО2. Даже при 1,65-1,8 бар выработка изоамилацетата сократилась минимально, а в среднем его производство при избыточном давлении выросло на 145% относительно обычных дрожжей. Исследователи уверены, что их метод заинтересует пивоваров и быстро покорит рынок, ведь он позволяет производить огромные объемы пива с глубоким и насыщенным вкусом.