Хмел или нещо друго в бирата

Научните изследвания не винаги са свързани с изумителни открития, разкриващи произхода на живота, Вселената и всичко останало. Понякога те са не чак толкова сложни и намират приложение в индустрията, като улесняват производството на по-добри алкохолни напитки. Учени от САЩ успяват да създадат генетично разработени пивни дрожди (микроорганизми, които подпомагат алкохолната ферментация). Те имат вкус на хмел, без да е необходимо да се добавя самата суровина. Хмелът е една от основните съставки на бирата и съвременното разбиране за този вид пиво е свързано именно с него. Той придава специфичната приятна горчивина, както и аромат. Спомага за стабилността на напитката и за образуването на пяна.
 
Д-р Чарлз Денби и Рейчъл Ли от Калифорнийски университет, Бъркли, добавят гени в ензими, като по този начин, маята произвежда ароматичните молекули линалоп и гераниол, откривани в узрял хмел, както и етанол. Но защо е научно всичко това?

Обичайна практика на пивоварите е добавянето на хмел към кипящата пивна смес, за придаване на горчив вкус на напитката. Проблемът с този метод е, че в днешно време т.н. “сух хоп” (сух хмел) бири са не само модерни, но и много желани. При тях се усеща аромата и вкуса на линалоп и гераниол, които при варене се изпаряват. Процесът на производство на такава бира е много по-интензивен от традиционния метод и използва по-големи количества хмел. Учените в САЩ разработват нов начин за добив на ароматните молекули, без да използват ценната суровина. Интересното при тяхната идея е, че има странен и различен произход.
 
Д-р Денби и Ли първоначално работят в лабораторията на проф. Джей Кийслинг, където се фокусират върху разработването на микроби за производството на промишлени химикали, като биогорива. Молекулата линалоп била често срещана в тези процеси, най-вече като заместител на определени горива за реактивни двигатели. Идеята за инкорпорацията на методите в правенето на бира, хрумва на д-р Денби, който се заема с домашно пивоварство.

Учените били вече експерти в правенето на терпени, молекули като линалоп и гераниол, от лабораторен хмел. Биреният хмел, обаче е по-сложен. Лабораторният вид има само едно копие на хаплоиден геном (наследствена информация), а хмелът за пиво, притежава няколко. Учените трябва да вкарат гените за ензими, които искат, във всяко копие на генома. Не само това, д-р Денби искал да изследва различни щамове на ензимите за сравнение. Това прави  методите, използвани в лабораторията и индустрията недостатъчни.

Редактирането на гени чрез т.н. CRISPR-Cas9  е идеалният метод за бирния хмел. CRISPR са група технологии, които позволяват на учени да променят и редактират ДНК, като добавят или премахват генетичен материал от определени места в генома. CRISPR-Cas9 е една от тези технологии, която се отличава от другите процеси като по-бърз, евтин и точен начин за редактиране. Д-р Денби и Ли изследват 18 щамове за правене на ароматни съединения, както и при какви условия се извличат молекули с най-силно изразен вкус. Един от процесите произвежда бира без “сух хоп”, която според група експерти, има по-силен вкус на хмел, от останалите подобни бири, продавани в магазините.

Учените са впечатлени от употребата на технологията, както и от положителните и резултати. Въпреки това, според д-р Джейн Уайт от Международния център по пивоварство и дестилиране в университета Хериот-Ват, Единбург, иновативният процес няма да се прилага от мнозинството пивовари. Според нея, чрез редактирането на гени се премахва гъвкавостта и сръчността, използвани в подбора и смесването на различни видове хмел при постигането на специфични вкусове бира. Д-р Уайт добавя, че подобна технология ще е по-полезна при производството на ароматни съединения от застрашени или изчезнали видове животни и растения, използвани често в парфюми и козметика. Добрата новина е, че независимо от бъдещето развитие на процеса, производството на бира не е застрашено!