Портал о виноделии и виноградарстве

Saccharomyces cerevisiae: Доминантный вид дрожжей помогает в производстве вина

Ученые открыли, почему один из видов дрожжей стал доминирующим при получении вина, пива и хлеба и как эволюция создала совершенного природного винодела.

В природе существует необыкновенное разнообразие форм дрожжей — ученые насчитали как минимум 1500 различных видов грибковых микроорганизмов. Но когда дело касается вина, здесь в основном преобладает один природный вид. Аналогичная картина наблюдается и в пивоварении, и выпечке хлеба. В этих трех областях предпочтение давным-давно отдается дрожжам Saccharomyces cerevisiae. Каким же образом этому виду удалось завоевать такую популярность?

Биологи из университета Lund в Швеции, специализирующиеся на исследованиях одноклеточных организмов, провели исследования генетического состава различных видов дрожжей и обнаружили, что вид Saccharomyces cerevisiae около 100-200 млн лет назад подвергся серии изменений ДНК. Эта эволюция и помогла превзойти подобные им микроорганизмы и занять лидирующие позиции.

Когда Saccharomyces cerevisiae, которые присутствуют как на кожуре винограда, так и на винодельнях, а также специально добавляются виноделами, входят в контакт с виноградным мустом, они мгновенно начинают потреблять из него сахар, в основном глюкозу и фруктозу. В результате их жизнедеятельности образуется алкоголь, двуокись углерода, тепло и другие соединения, благодаря которым и получается вино. При этом данный вид дрожжей не разрушает антиокислители и другие органические соединения, которые ассоциируются с полезными для здоровья свойствами вина. Правда Saccharomyces cerevisiae — это не единственные дрожжи, которые работают подобным образом. Есть еще, например, вид Dekkera bruxellensis, который отделился от Saccharomyces cerevisiae около 200 млн лет назад. Между ними поначалу не было соперничества до тех пор, пока порядка 150 млн лет назад не началась эра потребления человеческими существами фруктов и овощей. Вот тогда они стали соперниками. С тех пор каждую осень, когда созревают плоды, начинается жестокая конкуренция за сахар между колониями микроорганизмов.

Ученые полагают, что порядка 150 млн лет назад у бактерий вида Saccharomyces Cerevisiae в результате эволюции произошли значительные видоизменения строения ДНК. Эти изменения сделали этот вид более эффективным при выработке им алкоголя в вине (этанола). С ростом концентрации алкоголя в бродящей фруктовой массе другие разновидности дрожжей погибают, оставляя весь оставшийся сахар виду Saccharomyces Cerevisiae. Saccharomyces производят этанол, аккумулируют его, и убивают высокой концентрацией своих соперников-микробов. А после, оставшись в одиночестве, используют его как продукт для реакции с имеющимся кислородом. Эти же дрожжи в дальнейшем развили в себе способность к брожению как в присутствии кислорода, так и без него. Все это привело к тому, что этот вид дрожжей стал предпочтительным среди пивоваров и виноделов. Другие разновидности дрожжей не в состоянии с ними конкурировать в части способности противостоять высокому уровню алкоголя и повышенным температурам, возникающим в процессе брожения за счет выделяемого тепла.

Исследователи надеются, что их работы помогут вывести генетически модифицированные виды Saccharomyces cerevisiae, которые смогут производить вина с пониженным уровнем алкоголя, что является актуальным в наше время, когда в результате изменения климата и фермерских технологий получаются ягоды с высоким уровнем зрелости.

В общем-то, виноделы и винолюбы должны быть благодарны виду Saccharomyces cerevisiae, ведь в результате эволюции он превратился в отличного винодела. Причем этот путь эволюции был выбран не для того, чтобы производить этанол на радость человеку, а как средство выиграть борьбу за выживание среди себе подобных. Благородное человечество — это только побочный продукт в бесконечной борьбе живых существ в природе за свое право жить и занимать доминирующие позиции.

Справочная информация:

Как было сказано выше, разновидность S. Cerevisiae может выживать при тех концентрациях алкоголя, при которых другие виды дрожжей погибают. Но и она может существовать до тех пор, пока уровень этанола не достигнет примерно 15°. Если он выше, то и эта разновидность дрожжей умирает, и процесс брожения останавливается естественным образом. Это интересный феномен. В любом живом организме, включая и человека, доминируют два основных инстинкта: выживания и размножения. Инстикт выживания предполагает, что любое живое существо не будет создавать внешние условия, которые ведут к его гибели. Человек порой нарушает эти правила и ухудшает естественные условия жизни. Но тут все понятно. Человек просто "не знает, что творит". Но дрожжи — простейшие организмы, у них все подчинено законам природы, которые, как клятва Гиппократа, говорят: "Не навреди". Тем не менее, винные дрожжи сами создают условия, которые при достаточном количестве природного сахара, приводят к производству высокого уровня алкоголя и, в конечном счете, к гибели тех же самых дрожжей.

Why Why Wine