Mikrobiologen verbessern den Geschmack von Bier
Belgische Forscher haben den Geschmack von modernem Bier verbessert, indem sie ein Gen identifiziert und verändert haben, das für einen Großteil des Geschmacks von Bier und einigen anderen alkoholischen Getränken verantwortlich ist. Die Forschungsergebnisse erscheinen in Applied and Environmental Microbiology, einer Zeitschrift der American Society for Microbiology.
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Jahrhundertelang wurde Bier in offenen, horizontalen Bottichen gebraut. In den 1970er Jahren ging die Industrie jedoch dazu über, große, geschlossene Gefäße zu verwenden, die viel einfacher zu befüllen, zu entleeren und zu reinigen sind, was das Brauen größerer Mengen ermöglichte und die Kosten senkte. Diese modernen Methoden führten jedoch zu einer minderwertigen Bierqualität, da die Geschmacksbildung unzureichend war.
Während der Gärung wandelt die Hefe 50 Prozent des Zuckers in der Maische in Ethanol und die anderen 50 Prozent in Kohlendioxid um. Das Problem: Das Kohlendioxid setzt die geschlossenen Gefäße unter Druck, wodurch der Geschmack beeinträchtigt wird.
Dr. Johan Thevelein, emeritierter Professor für Molekulare Zellbiologie an der Katholieke Universiteit, und sein Team hatten Pionierarbeit bei der Identifizierung von Genen geleistet, die für kommerziell wichtige Eigenschaften der Hefe verantwortlich sind. Sie wendeten diese Technologie an, um die Gene zu identifizieren, die für den Biergeschmack verantwortlich sind, indem sie eine große Anzahl von Hefestämmen untersuchten, um festzustellen, welche den Geschmack unter Druck am besten bewahren können. Sie konzentrierten sich auf ein Gen für ein bananenartiges Aroma, "weil dies einer der wichtigsten Geschmacksstoffe in Bier und anderen alkoholischen Getränken ist", so Thevelein, der auch Gründer von NovelYeast ist, das mit anderen Unternehmen der industriellen Biotechnologie zusammenarbeitet.
"Zu unserer Überraschung identifizierten wir eine einzige Mutation im MDS3-Gen, das für einen Regulator kodiert, der offenbar an der Produktion von Isoamylacetat beteiligt ist, der Quelle des bananenartigen Geschmacks, der für den größten Teil der Drucktoleranz in diesem speziellen Hefestamm verantwortlich war", so Thevelein.
Thevelein und seine Mitarbeiter nutzten dann CRISPR/Cas9, eine revolutionäre Gen-Editierungstechnologie, um diese Mutation in andere Brauereistämme einzubauen, was deren Toleranz gegenüber Kohlendioxiddruck in ähnlicher Weise verbesserte und das volle Aroma ermöglichte. "Das zeigt die wissenschaftliche Relevanz unserer Ergebnisse und ihr kommerzielles Potenzial", so Thevelein.
"Die Mutation ist der erste Einblick in das Verständnis des Mechanismus, durch den ein hoher Kohlendioxiddruck die Produktion von Bieraroma beeinträchtigen kann", so Thevelein, der darauf hinwies, dass das MDS3-Protein wahrscheinlich eine Komponente eines wichtigen Regulierungsweges ist, der bei der Hemmung der Produktion von Bananenaroma durch Kohlendioxid eine Rolle spielen könnte, und hinzufügte: "Wie es das tut, ist nicht klar."
Die Technologie war auch erfolgreich bei der Identifizierung von genetischen Elementen, die für die Produktion von Rosenaroma durch Hefe in alkoholischen Getränken wichtig sind, sowie von anderen kommerziell wichtigen Merkmalen wie der Glycerinproduktion und der Thermotoleranz.
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