利用遗传学解锁奇异的新啤酒口味

Josiah01

我最喜欢的夏季消遣方式之一是下班后和朋友在酒吧喝一杯冰啤酒。但不是随便什么啤酒都可以——必须是拉格啤酒。而且我并不孤单。拉格啤酒口感清爽，在全球啤酒市场占有 90%以上的份额。
然而，所有拉格啤酒的味道都很相似，口味和香气的多样性也有限。这主要是因为可供生产的商业酵母数量很少。但如果我们能摆脱这些限制，创造出全新的、令人兴奋的口味，那会怎样呢？
我们最近在PLOS Genetics上发表的研究就采用了这种方法，利用来自巴塔哥尼亚的野生酵母来创造新的拉格酵母。
传统拉格酵母的问题
酵母是一种单细胞真菌，能将糖发酵成酒精和二氧化碳。几个世纪以来，人类有意无意地使用酵母来生产发酵食品，例如葡萄酒、啤酒和面包。
传统的拉格酵母，巴斯德酵母，是两种酵母的杂交品种：酿酒酵母（用于生产葡萄酒和淡啤酒）和真巴酵母（一种在树上发现的野生种）。
混合拉格酵母是在数百年前被驯化的，并且已经针对寒冷条件下的酿造进行了优化。
然而，与我们在牲畜、农作物和宠物中看到的类似，这种长期的选择性育种也缩小了拉格酵母的遗传多样性，导致可用的风味和香气范围受到严重限制，几乎没有留下创新的空间。
加入野生巴塔哥尼亚酵母
直到几年前，我们还不可能创造出一种新的拉格啤酒，仅仅是因为拉格酵母的母种 S. eubayanus 尚未被发现。
但 2011 年，该物种在阿根廷巴塔哥尼亚的树皮上被发现。从那时起，数百个菌株从智利和阿根廷的森林中分离出来，携带着惊人的遗传多样性。
我们的研究利用这种遗传多样性来拓展拉格啤酒的风味和香气特征。我们特别关注了智利南部的三种 S. eubayanus 菌株，它们具有独特的特征，非常适合酿造啤酒。它们耐寒，这是拉格啤酒生产的必要条件，通常在 8-15°C 的温度下发生。它们还能有效地将麦芽糖转化为酒精和二氧化碳，并产生独特的香气特征。
通过将这种野生谱系与啤酒酵母酿酒酵母进行杂交，我们生产出了一种全新的拉格酵母，它不仅保留了商业酿造所需的强劲发酵特性，而且还提供了以前在拉格啤酒中闻不到或尝不到的全新风味。
酿造未来
尽管如此，我们首次尝试生成新的杂交种时，并没有产生具有我们想要的特征的菌株——它们不适应发酵条件。但这种情况是可能发生的。
然而，我们可以在实验室中改进这一过程；我们称之为实验进化。我们在类似于啤酒麦芽汁的培养基中培养新的杂交品种六个月，以提高它们的酿造性能。这得益于自然进化过程，创造了几种新的菌株。
然后，我们挑选出那些发酵能力强、酒精含量高的菌株。我们还发现，那些从 S. eubayanus 亲本那里继承了线粒体（细胞的“引擎”）的杂交种表现出更大的进化潜力，在将糖转化为酒精方面更有效率，能够产生更高的酒精含量。
但对我们来说最令人兴奋的是，我们酿造的新型拉格啤酒菌株展现出更广泛的香气特征，更具有草本、辛辣和丁香味。
对啤酒行业的影响
我们相信，我们的新型混合酵母有潜力彻底改变拉格啤酒的酿造工艺。精酿啤酒商尤其可以利用这些菌株开发出独特的新型拉格啤酒，使其产品在拥挤的市场中脱颖而出，甚至吸引那些喜欢果味和啤酒花味更浓的淡啤酒（如新英格兰啤酒、印度淡啤酒和比利时淡啤酒）的人。
我们已经与智利当地的啤酒厂合作，使用新的混合菌株小规模（500升）生产啤酒。
我们的研究不仅为啤酒行业开辟了新的可能性，还强调了生物多样性在啤酒酿造中的重要性。通过利用野生酵母的天然遗传多样性，我们可以创造出满足消费者不断变化的口味的创新产品。
随着啤酒行业的持续发展和多样化，这些新的混合品种可能在塑造啤酒行业的未来方面发挥关键作用。