現今高大圓柱形的發酵罐已經取代了過去啤酒廠較短的大桶,這往往會對所生產的啤酒味道有負面影響——但現在科學家們已經介入,以改善酒的味道。

這些高大的罐子可以用更少的錢生產更多的啤酒——它們更容易填裝、清空和清潔——但它們被廣泛採用也意味著發酵過程中產生的二氧化碳帶來過多壓力,這會影響風味。

研究人員首先鑑定了特別耐二氧化碳的釀酒酵母菌株,重點是生產乙酸異戊酯,使啤酒具有果味、香蕉般的風味。

在找到一種特別健壯的菌株後,該團隊隨後使用全基因組序列分析來找出是什麼使它如此精通在現代發酵罐的壓力下也能保持其果味。

比利時魯汶大學的分子生物學家 Johan Thevelein 說:「令我們驚訝的是,我們在MDS3 基因中發現了一個突變,該基因編碼的調劑很明顯參與乙酸異戊酯生產,這樣香蕉風味的來源是這種特定酵母菌株大部分耐壓性的原因。 」

通過這一發現,研究人員隨後能夠使用 CRISPR/Cas9 基因編輯技術在其他酵母菌株中設計相同的突變。經編輯後,這些菌株可以更好地承受二氧化碳壓力並更好地保留其風味。

再往下看,許多酵母菌株可以以同樣的方式進行修改,從而使啤酒在倒出時具有更濃郁的風味。

到目前為止,酵母菌株的其他特徵似乎沒有受到基因編輯的影響。

Thevelein 說:「這樣的突變是對高二氧化碳壓力,可能影響啤酒風味生產機制的第一次深入了解。」

在此之前,還不清楚二氧化碳壓力對啤酒風味在分子水平上的影響究竟有多大,儘管最終在果味下降方面的結果很容易品嚐到。

未來,研究人員希望在更高的二氧化碳壓力下進行實驗,看看是否可以識別出不同的基因。許多其他基因在這項研究中也顯示出希望,儘管 MDS3 是主要的基因。

同樣的基因識別技術以前也被用來強調酵母的其他重要特徵,包括甘油(一種增加口感的含糖酒精)的產生,以及對高溫的耐受性。

作者坦言這項工作得到了一家釀酒公司的支持,該公司希望在一項專利中利用該技術。

雖然其他品牌的啤酒可能會錯過這項技術,但這項研究確實證明了將 CRISPR 應用於調整酵母的天賦以製造出出色美酒的潛在好處。

研究人員在他們發表的論文中寫道:「這項工作顯示了多基因分析和有針對性的遺傳基因,在創造具有特別改良性狀的順基因工業啤酒酵母菌株方面的巨大潛力。」

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參考資料:

  1. Nield,D., (2022,Oct 8). Scientists Just Figured Out a Way to Make Beer Taste Even Better. ScienceAlert
  2. Souffriau, B., Holt, S., Hagman, A., Graeve, S. D., Malcorps, P., Foulquié-Moreno, M. R., & Thevelein, J. M. (2022). Polygenic Analysis of Tolerance to Carbon Dioxide Inhibition of Isoamyl Acetate &#x201c;Banana&#x201d; Flavor Production in Yeast Reveals <i>MDS3</i> as Major Causative Gene. Applied and Environmental Microbiology, 88(18), e00814-00822. https://doi.org/doi:10.1128/aem.00814-22 
  3. 圖片來源:https://www.sciencealert.com/scientists-just-figured-out-a-way-to-make-beer-taste-even-better(圖:GoodEats YQR/Unsplash)
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