Översikt över experimentella metoder som används i denna studie. (A) Lab-skala bestämning av CO2 övertrycksinhibering av acetatesterproduktion (isoamylacetat/alkohol ~AATas-aktivitet). (B) Parning och avel av segreganter (avkommor) med ett intervall av CO2 -inhibering av AATas-aktivitet, följt av val av en pool av segreganter med en överlägsen acetatesterproduktionsprofil. (C) Helgenomsekvensanalys av den överlägsna poolen och bioinformatisk analys för att identifiera QTLs ansvariga för egenskapen. (D) Schematisk representation av (Bulk) RHA som används för att identifiera den orsakande genen i QTL 2. (E) Grafisk översikt över de 2 strategierna och olika plasmider som används för CRISPR/Cas9-medierat MDS3-allelutbyte. Kredit:Applied and Environmental Microbiology (2022). DOI:10.1128/aem.00814-22
Belgiska utredare har förbättrat smaken av samtida öl genom att identifiera och konstruera en gen som är ansvarig för mycket av smaken av öl och vissa andra alkoholhaltiga drycker. Forskningen visas i Applied and Environmental Microbiology .
I århundraden bryggdes öl i öppna, horisontella kar. Men på 1970-talet gick industrin över till att använda stora, slutna kärl, som är mycket lättare att fylla, tömma och rengöra, vilket möjliggör bryggning av större volymer och sänker kostnaderna. Men dessa moderna metoder producerade öl av sämre kvalitet, på grund av otillräcklig smakproduktion.
Under jäsningen omvandlar jäst 50 procent av sockret i mäsken till etanol och de andra 50 procenten till koldioxid. Problemet:koldioxiden sätter dessa slutna kärl under tryck, vilket dämpar smaken.
Johan Thevelein, Ph.D., en emeritusprofessor i molekylär cellbiologi vid Katholieke University, och hans team hade banat väg för teknik för att identifiera gener som är ansvariga för kommersiellt viktiga egenskaper i jäst. De använde denna teknik för att identifiera genen/generna som ansvarar för smaken i öl, genom att screena ett stort antal jäststammar för att utvärdera vilka som gjorde det bästa jobbet för att bevara smaken under tryck.
De fokuserade på en gen för en bananliknande smak "eftersom det är en av de viktigaste smakerna som finns i öl, såväl som i andra alkoholhaltiga drycker", säger Thevelein, som också är grundare av NovelYeast, som samarbetar med andra företag i industriell bioteknik.
"Till vår förvåning identifierade vi en enda mutation i MDS3-genen, som kodar för en regulator som tydligen är involverad i produktionen av isoamylacetat, källan till den bananliknande smaken som var ansvarig för det mesta av trycktoleransen i denna specifika jäststam ," sa Thevelein.
Thevelein och medarbetare använde sedan CRISPR/Cas9, en genredigeringsteknik, för att konstruera denna mutation i andra bryggstammar, vilket på liknande sätt förbättrade deras tolerans mot koldioxidtryck, vilket möjliggör full smak. "Det visade den vetenskapliga relevansen av våra fynd och deras kommersiella potential", sa Thevelein.
"Mutationen är den första insikten i att förstå mekanismen genom vilken högt koldioxidtryck kan äventyra produktionen av ölsmak", säger Thevelein, som noterade att MDS3-proteinet sannolikt är en komponent i en viktig regulatorisk väg som kan spela en roll för koldioxid. hämning av produktionen av banansmak och tillägger, "hur det gör det är inte klart."
Tekniken har också varit framgångsrik när det gäller att identifiera genetiska element som är viktiga för produktion av rosensmak av jäst i alkoholhaltiga drycker, såväl som andra kommersiellt viktiga egenskaper, såsom glycerolproduktion och termotolerans. + Utforska vidare
