酿造更好喝的啤酒的关键可能是变异酵母——带有香蕉的香气

为酵母添加一种类似香蕉风味的基因,可以增强啤酒的口感,并使酵母更健壮。
啤酒是世界上最古老的饮品之一。 Deposit Photos

啤酒的历史可以追溯到 公元前 6000 年之前,是人类历史上最古老的饮品之一。自古以来,它对人类文化至关重要:美索不达米亚人赞美了苏美尔的酿酒女神尼恩卡西(Ninkasi) 在一首 3800 年前的赞美诗中,其中包含了一份用大麦酿造啤酒的食谱。我们对这种饮品的热爱从未减退。如今,啤酒行业的市场价值估计为 7681.7 亿美元,并有望在 2028 年前增长至 9894.8 亿美元。

然而,尤其是在 20 世纪 70 年代以来,随着酿酒商采用新的制造技术,啤酒可能失去了一些往日的风味。过去,啤酒一直是在开放的水平发酵罐中酿造的,但如今行业已转向更大、封闭的容器,这在任何现代啤酒厂的参观中都能看到。这些容器更容易填充、排空和清洁,并且它们能够实现更大的酿酒量以节省成本。但这种现代方法可能会 降低在此过程中产生的风味。

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得益于基因编辑的最新进展,或许有一种方法可以重现一些过去的风味。比利时科学家在一项发表于《应用与环境微生物学》杂志上的新研究中报告称,他们通过识别和改造酵母和其他一些酒精饮料中的某个基因,改善了现代啤酒的风味。

在发酵过程中,酵母将麦芽汁中的一半糖转化为乙醇,另一半转化为二氧化碳。二氧化碳会给封闭容器增压,从而抑制风味并导致问题。

约翰·泰维莱因(Johan Thevelein),比利时 鲁汶天主教大学 的分子细胞生物学名誉教授,他和他的团队首先找到了识别酵母中商业重要性状相关基因的方法。(泰维莱因也是 NovelYeast 的创始人,该公司与其他公司合作开展工业生物技术项目。)他们利用这项技术,通过筛选大量酵母菌株并评估在压力下最能保持风味的菌株,来识别啤酒风味相关的基因。据泰维莱因介绍,他们专注于一种类似香蕉风味的基因,“因为它也是啤酒和其他酒精饮料中最重要的风味之一。”

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在一条 新闻稿 中,泰维莱因解释说:“令我们惊讶的是,我们发现 MDS3 基因 发生了一个单一突变,该基因编码一个调节蛋白,该蛋白显然参与了异戊醇乙酸的产生。异戊醇乙酸是类似香蕉风味的来源,在该特定酵母菌株中,它对耐受压力起着主要作用。”

该团队利用突破性的基因编辑技术 CRISPR/Cas9,在其他酿酒菌株中创建了这种基因突变。基因工程提高了这些菌株耐受二氧化碳压力的能力,并丰富了啤酒的风味。

“这次突变是理解高二氧化碳压力如何损害啤酒风味产生的机制的首次深入了解,”泰维莱因说。

他指出,MDS3 蛋白很可能是一个重要的调控通路的一部分,该通路可能会抑制异戊醇乙酸在香蕉风味生产中的作用,但该团队尚不确定其具体机制。同样的技术也识别出了对酵母在酒精饮料中产生玫瑰风味至关重要的基因元件。

这种特定的啤酒目前尚未上市,但并非不可能实现,因为世界对基因改造食品的未来越来越感兴趣。一项 2021 年的日本研究 利用 CRISPR 技术改造了用于酿造啤酒的大麦,以帮助该作物在气候变化下茁壮成长。如果您渴望来一杯基因改造啤酒,搭配一个基因改造的汉堡,那么在 5 月份,FDA 已经批准了基因改造牛的牛肉销售。

 

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Laura Baisas

新闻编辑

Laura 是 Popular Science 的新闻编辑,负责报道各种主题。Laura 对所有水下事物、古生物学、纳米技术特别着迷,并探索科学如何影响日常生活。


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