Sciencemag.cz
Doporučujeme
Křížení a výměna mitochondrií.
Spodně kvašená piva představují v tisícileté tradici výroby piv relativní novinku. Větší rozšíření techniky spodního kvašení ve 2. polovině 19. století umožnilo až všeobecně dostupné chlazení (spodní kvašení probíhá při nižší teplotě), navíc ale musely být k dispozici i příslušné kmeny kvasinek.
I když kvasinky pro spodní kvašení běžně označujeme jako Saccharomyces cerevisiae, podle všeho jde o křížence těchto dávno domestikovaných kvasinek (používaných pro svrchně kvašené pivo, víno, chlebové těsto…) s divokým druhem Saccharomyces eubayanus. (Mimochodem, podle všeho jsou tyto divoké kvasinky amerického původu, čili předpokladem pro výrobu spodně kvašených piv byl objev Nového světa.)
Saccharomyces eubayanus funguje dobře za nižších teplot. Vědci University of Wisconsin-Madison nyní ve 2 studiích (publikováno ve Science Advances a PLOS Genetics) uvádějí, že zdomácnělé kvasinky Saccharomyces cerevisiae tuto schopnost získaly díky mitochondriím divokého druhu, nepotřebovaly zřejmě ani žádné nové jaderné geny. Vzhledem k tomu, že právě mitochondrie odpovídá za energetický metabolismus, není výsledek zase tak překvapivý.
Samotný kmen S. eubayanus je ovšem pro kvašení piva nepříliš vhodný, protože nezvládne fermentovat maltotriózu, druhý nejvíce zastoupený sacharid ve sladu z ječmene. Výsledné pivo je pak slabé a/nebo moc sladké. University of Wisconsin-Madison dokázali ale vyvinout i protein, který maltotriózu doručí kvasince přímo do buňky a ta si s ním pak poradí.
Spodní a svrchní kvašení se liší ovšem i v dalších ohledech, svrchně kvašená piva bývají sladší, kyselejší, mají příchuť po ovoci a koření. Podle autorů studie bývají spodně kvašená piva „sušší“, ať už jde o plzeňský ležák nebo českou desítku, protože kvasinky spodního kvašení zvládnou metabolizovat více cukrů. Pivo plzeňského typu je nejoblíbenější, kdyby se ale dařilo vyrábět tento typ kvašením při pokojové teplotě nebo potřebu chlazení alespoň omezit, znamenalo by to obrovskou úsporu nákladů. Čili jedním z cílů výzkumu je zkombinovat kvasinky/jejich mitochondrie tak, aby se vznikl teplomilný kmen kvasinek pro spodní kvašení.
Druhý cílem výzkumu jsou pak experimenty s divokými kvasinkami Saccharomyces eubayanus. Zde už i komerčně fungující pivovary provedly několik experimentů, výzkumníci z University of Wisconsin-Madison ovšem slibují dodat nové typy těchto kvasinek, aby si pivo zachovalo charakter divokého kvašení, současně ale kvasinky zvládly fermentovat více cukru.
„Mitochondrial DNA and temperature tolerance in lager yeasts“ Science Advances (2019). advances.sciencemag.org/content/5/1/eaav1869
Zdroj: Phys.org a další
Poznámky PH:
Když normálně zfúzují 2 buňky kvasinek při jejich pohlavním rozmnožování, co se stane s mitochondriemi? Smíchají se, nebo jedna část bude pobita, jak je tomu při spojení vajíčka a spermie (přibližně tato učebnicová teze stále platí, i když i zde byly v poslední době publikovány výsledky exotičtější)? V experimentech vědci nyní postupovali mj. tak, že u kvasinek rozkládali specificky jejich mitochondriální DNA a pak křížili 2 kmeny, jeden s mitochondriemi a druhý „prázdný“. Podařilo se tak získat 2 hybridy Saccharomyces cerevisiae a Saccharomyces eubayanus, které se lišily pouze původem mitochondrií, jinak byly totožné.
Divoké kmeny kvasinek se využívají i při výrobě některých piv belgických (lambik).
Celé je to ovšem asi trochu složitější, taková IPA se vyrábí kvašením svrchním a bývá také vykvašena „do sucha“, s minimem zbytkového cukru. Naopak plzeňský ležák, nejtypičtější zástupce spodně kvašených piv, má vzhledem ke své stupňovitosti alkoholu relativně méně, tedy není vykvašen na doraz. Prostě výsledná piva jsou výrazně ovlivněna dalšími úpravami technologie výroby.
Navíc – ono teplota kvašení a jeho průběh asi nebudou dvě různé, na sobě nezávislé věci. Např. ovocné a kořeněné chutě budou asi souviset s vyšší teplotou; když kvasinky pro plzeňský ležák naučíme kvasit při vyšší teplotě, výsledkem už nemusí být plzeňský ležák.
Ad „plzeňský ležák“, „česká desítka“ – výroba piva spodním kvašením k nám přišla s Bavorska, naopak českého původu jsou zřejmě některé typy německých piv pšeničných. Výše však terminologie používána tak, jak je zvykem.
