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Un gruppo di biologi dell'Università della California a Berkeley è riuscito a creare alcuni ceppi di lievito di birra che non solo fermentano questo, ma forniscono anche il sapore che fornisce il luppolo.
E che bisogno c'è di fare senza il luppolo? Oggi non concepiamo la birra senza il sapore caratteristico di questa pianta della famiglia delle Cannabaceae (sì, la stessa della marijuana), ma la sua produzione rappresenta un problema .
Secondo Charles Denby , coautore dello studio, pubblicato questa settimana sulla rivista Nature Communications, il luppolo in crescita utilizza molta acqua: una pinta di birra artigianale può richiedere 50 pinte di acqua semplicemente per far crescere il luppolo. Questo senza menzionare i fertilizzanti e l'energia necessaria per trasportare il raccolto, che cresce solo a latitudini molto specifiche . Tutta questa spesa potrebbe essere evitata usando questo lievito speciale.
L'invenzione può anche essere molto utile per i produttori di birra. Innanzitutto, perché il luppolo è costoso ; in secondo luogo, perché consentirebbe di standardizzare ulteriormente la produzione : gli oli essenziali del luppolo, responsabili di conferire alla birra il suo sapore, variano enormemente di anno in anno e persino tra pacchi diversi. L'uso di un lievito standardizzato consentirebbe di unificare il sapore della birra.
Le virtù dell'editing genetico
I ceppi di lievito modificati sono stati alterati utilizzando CRISPR-Cas9 , uno strumento di editing genetico semplice ed economico inventato nella stessa Università di Berkeley. Gli scienziati hanno inserito quattro nuovi geni oltre ai promotori che li regolano in un lievito di birra industriale. Due dei geni - linalool sintasi e geraniolo sintasi - codificano gli enzimi che producono componenti aromatici comuni a molte piante. In questo caso, i geni provengono rispettivamente dalla menta e dal basilico. I geni di altre piante che avevano anche linalolo sintasi, come l'oliva e la fragola, non erano così facili da usare.
Anche se oggi il luppolo è strettamente legato alla produzione della birra, bisogna ricordare che la bevanda è stata prodotta per secoli usando altre piante. Fino a quando non fu scoperto che il luppolo era la pianta perfetta per aromatizzare la birra , intorno all'XI secolo, la bevanda fu preparata con molte altre erbe, come rosmarino, mirto, coriandolo o aquilea.
Gli altri due geni usati erano il lievito e il loro obiettivo era quello di migliorare la produzione delle molecole precursori necessarie per produrre linalolo e geraniolo, i componenti aromatici del luppolo.
Tutti questi componenti genetici - il gene Cas9, quattro geni di lievito, i geni e i promotori di menta e basilico - sono stati inseriti nel lievito in un minuscolo plasmide di DNA circolare . Le cellule di lievito hanno trasformato il gene Cas9 in proteine Cas9, che hanno ridotto il DNA del lievito in punti specifici. Gli enzimi di riparazione del lievito vengono quindi uniti in tutti e quattro i geni e nei loro promotori.
I ricercatori hanno utilizzato un software autoprogettato per trovare la giusta combinazione di linalolo e geraniolo per emulare il tipico sapore di birra prodotto dalla Sierra Nevada Brewing Company . Dopo aver preparato una birra artigianale usando lievito geneticamente modificato e usando il luppolo solo nelle fasi iniziali della produzione della birra, nella produzione del mosto, per ottenere l'amaro del mosto senza il suo gusto, hanno chiesto a un gruppo di 27 dipendenti del Azienda che proverà la nuova birra in una degustazione alla cieca. I lavoratori hanno affermato che la birra modificata aveva un sapore ancora più luppolato rispetto all'originale.
Il primo passo di un progetto ambizioso
Sebbene il suo primo esperimento sia stato un successo, c'è ancora molta strada da fare prima che questo lievito modificato sia commercialmente praticabile .
Gli scienziati si stanno ora concentrando sullo studio del lievito di birra commerciale . A differenza del lievito utilizzato nei laboratori di ricerca, che hanno una serie di cromosomi, il lievito di birra ha quattro serie di cromosomi. Ciò rende l'intera operazione difficile, poiché i quattro geni più i loro promotori devono essere aggiunti a ciascun set di cromosomi, perché altrimenti il ceppo non è stabile e man mano che il lievito si diffonde perde i suoi geni aggiunti .
Il gruppo sta inoltre studiando come regolare le quantità necessarie di linalolo e geraniolo che emulano il sapore della birra e le producono in grandi quantità: non funziona con una provetta , sono necessarie caldaie da 40 litri se si desidera produrre una birra che sia commercialmente fattibile.
Immagini - Pixabay
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