Бельгийские ученые использовали генную инженерию, чтобы улучшить вкус пива

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.

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.