Panoramica dei metodi sperimentali utilizzati in questo studio. (A) Determinazione su scala di laboratorio della CO2 inibizione della sovrappressione della produzione di estere acetato (attività acetato di isoamile/alcool ~ AATasi). (B) Segreganti per l'accoppiamento e la riproduzione (prole) con un intervallo di CO2 -inibizione dell'attività AATasi, seguita dalla selezione di un pool di segreganti con un profilo di produzione di esteri acetato superiore. (C) Analisi della sequenza dell'intero genoma del pool superiore e analisi bioinformatica per identificare i QTL responsabili del tratto. (D) Rappresentazione schematica di (bulk) RHA come utilizzato per identificare il gene causativo in QTL 2. (E) Panoramica grafica delle 2 strategie e dei diversi plasmidi utilizzati per lo scambio di alleli MDS3 mediato da CRISPR/Cas9. Credito:Microbiologia applicata e ambientale (2022). DOI:10.1128/aem.00814-22
Gli investigatori belgi hanno migliorato il sapore della birra contemporanea identificando e ingegnerizzando un gene responsabile di gran parte del sapore della birra e di alcune altre bevande alcoliche. La ricerca compare in Microbiologia applicata e ambientale .
Per secoli, la birra è stata prodotta in tini orizzontali aperti. Ma negli anni '70, l'industria è passata all'utilizzo di recipienti grandi e chiusi, che sono molto più facili da riempire, svuotare e pulire, consentendo la produzione di volumi maggiori e riducendo i costi. Tuttavia, questi metodi moderni hanno prodotto birra di qualità inferiore, a causa dell'insufficiente produzione di aromi.
Durante la fermentazione, il lievito converte il 50 percento dello zucchero nel mosto in etanolo e l'altro 50 percento in anidride carbonica. Il problema:l'anidride carbonica pressurizza questi vasi chiusi, smorzando il sapore.
Johan Thevelein, Ph.D., professore emerito di Biologia cellulare molecolare presso la Katholieke Universiteit, e il suo team hanno sperimentato la tecnologia per identificare i geni responsabili di tratti commercialmente importanti nel lievito. Hanno applicato questa tecnologia per identificare i geni responsabili del sapore nella birra, esaminando un gran numero di ceppi di lievito per valutare quale ha svolto il lavoro migliore nel preservare il sapore sotto pressione.
Si sono concentrati su un gene per un sapore simile alla banana "perché è uno dei sapori più importanti presenti nella birra, così come in altre bevande alcoliche", ha affermato Thevelein, che è anche fondatore di NovelYeast, che collabora con altre aziende in biotecnologie industriali.
"Con nostra sorpresa, abbiamo identificato una singola mutazione nel gene MDS3, che codifica per un regolatore apparentemente coinvolto nella produzione di acetato di isoamile, la fonte del sapore simile alla banana che era responsabile della maggior parte della tolleranza alla pressione in questo specifico ceppo di lievito ", ha detto Thevelein.
Thevelein e colleghi hanno quindi utilizzato CRISPR/Cas9, una tecnologia di editing genetico, per progettare questa mutazione in altri ceppi di birra, che allo stesso modo hanno migliorato la loro tolleranza alla pressione dell'anidride carbonica, consentendo un sapore pieno. "Ciò ha dimostrato la rilevanza scientifica delle nostre scoperte e il loro potenziale commerciale", ha affermato Thevelein.
"La mutazione è la prima intuizione per comprendere il meccanismo mediante il quale l'elevata pressione dell'anidride carbonica può compromettere la produzione di aroma della birra", ha affermato Thevelein, che ha osservato che la proteina MDS3 è probabilmente un componente di un importante percorso normativo che potrebbe svolgere un ruolo nell'anidride carbonica inibizione della produzione di aroma di banana, aggiungendo "come riesca a farlo non è chiaro".
La tecnologia ha anche avuto successo nell'identificare elementi genetici importanti per la produzione di aroma di rosa da parte del lievito nelle bevande alcoliche, nonché altri tratti commercialmente importanti, come la produzione di glicerolo e la termotolleranza. + Esplora ulteriormente
