#FEMSmicroBlog: À la recherche du parent manquant de la levure des bières lagers en Europe
Le brassage de la bière existe depuis plusieurs centaines d’années et les lagers sont devenues populaires en Europe il y a environ 500 ans. La fermentation de la bière lager nécessite la souche de levure Saccharomyces pastorianus, qui est une hybride de la Saccharomyces cerevisiae, bien caractérisée, et de la Saccharomyces eubayanus, moins connue. S. eubayanus a été isolée pour la première fois en Amérique du Sud en 2011 et, depuis, elle a également été trouvée en Asie, en Amérique du Nord et en Nouvelle-Zélande, mais jamais en Europe. Cela a créé une énigme: S. pastorianus est apparu en Europe mais il n’y avait aucune preuve que l’un de ses parents avait déjà été en Europe ! Aujourd’hui, l’étude “Identification of European isolates of the lager yeast parent Saccharomyces eubayanus”, publiée dans FEMS Yeast Research, a isolé deux souches parentales à Dublin, en Irlande, et a réduit le fossé géographique. #FascinatingMicrobes
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***To the original English version: #FEMSmicroBlog: Searching for the missing parent of the lager yeast in Europe***
Saccharomyces cerevisiae et Saccharomyces eubayanus – parents de la levure lager
Lorsque les moines de la Bavière allemande ont commencé à brasser des bières lagers au Moyen Âge, ils ne pensaient probablement pas que 500 ans plus tard, nous serions encore émerveillés par leur produit de fermentation. Non seulement les bières blondes sont les bières les plus vendues dans le monde, mais la fermentation des bières lagers bavaroises a également donné naissance à un nouvel hybride de levure.
Depuis des milliers d’années et encore aujourd’hui, la S. cerevisiae est utilisée pour la production de bière de type ale. Toutefois, aux XVe et XVIe siècles, des lois telles que le célèbre Reinheitsgebot bavarois de 1516 limitaient le brassage de la bière aux mois d’hiver les plus froids et encourageaient la fermentation basse (type lager).
Les scientifiques s’accordent à dire que dans l’une de ces brasseries, Saccharomyces cerevisiae s’est accouplée avec une autre espèce de levure pour créer l’hybride Saccharomyces pastorianus. Ce rejeton de levure tolérant le froid est devenu le fermenteur désigné des bières lagers. Et pendant de nombreuses années, les scientifiques ont cherché son deuxième parent.
En 2011, Saccharomyces eubayanus a été isolée dans les Andes patagoniennes en Amérique du Sud et semblait être le deuxième parent de Saccharomyces pastorianus. Les années suivantes, d’autres isolats ont été trouvés en Chine, au Tibet, en Nouvelle-Zélande et en Amérique du Nord.
Saccharomyces pastorianus est très probablement originaire d’une brasserie bavaroise. La question s’est donc posée: pourquoi n’avait-on pas encore trouvé Saccharomyces eubayanus en Europe?
La levure de bière lager Saccharomyces pastorianus est apparue sous forme d’hybride en Allemagne au XVe siècle, de sorte que les deux populations parentales devaient se trouver en Europe à cette époque. John Morrissey, rédacteur en chef de FEMS Yeast Research
L’étude “Identification of European isolates of the lager yeast parent Saccharomyces eubayanus” parue dans FEMS Yeast Research a permis d’isoler deux souches de Saccharomyces eubayanus à Dublin, en Irlande. Il est intéressant de noter que cette découverte a été faite dans le cadre d’un programme de recherche de premier cycle, les étudiants de l’University College Dublin ayant trouvé, lors d’une expédition annuelle de “chasse à la levure”, les souches de Saccharomyces eubayanus dans une zone boisée du campus universitaire.
La Saccharomyces eubayanus irlandaise n’est pas la plus proche parente de la levure de bière lager
Comme prévu pour S. eubayanus, les isolats se développent à des températures plus basses. Mais les nouvelles souches ont également suscité de nouveaux mystères. Par exemple, S. pastorianus est capable de transporter et de consommer du glucose, du maltose et du maltotriose, avec des transporteurs désignés pour chaque sucre. Comme S. cerevisiae ne contient pas de gène fonctionnel pour le transporteur de maltotriose, on a supposé que le gène du transporteur de maltotriose devait provenir de S. eubayanus. Cependant, l’isolat irlandais de S. eubayanus ne contient aucun gène pour un transporteur de maltotriose.
De plus, l’étude montre que l’isolat irlandais se développe mal sur le maltose. Ces deux résultats indiquent qu’il est peu probable que l’isolat irlandais soit le parent direct de la levure de bière lager moderne.
L’étude analyse également les relations évolutives des isolats de Saccharomyces eubayanus. D’après des études antérieures, S. eubayanus peut être divisé en un certain nombre de clades distincts, la plus grande diversité se trouvant en Amérique du Sud.
Les nouveaux isolats irlandais appartiennent au clade holarctique, qui contient également des isolats d’Asie et d’Amérique du Nord, mais pas de Patagonie. D’après l’analyse de la partie du génome de S. pastorianus qui provient de S. eubayanus, on pense que le parent de la levure de bière lager moderne provient également du clade holarctique.
Il est intéressant de noter que, bien qu’ils proviennent du même clade, les isolats du Tibet sont plus similaires à S. pastorianus que les isolats irlandais nouvellement identifiés. Cela suggère que les isolats irlandais ne sont pas les parents directs de la levure de bière lager moderne.
Ainsi, si la nouvelle étude prouve l’existence d’une population européenne de S. eubayanus, elle amène également à se demander si la souche mère Saccharomyces eubayanus existe toujours en Europe ou si elle s’est éteinte et ne vit donc plus que par le biais de sa progéniture, Saccharomyces pastorianus.
Malgré toutes les avancées impressionnantes au niveau moléculaire, cellulaire et évolutif, notre compréhension de l’écologie des levures est encore rudimentaire”. José Paulo Sampaio, auteur de “Saccharomyces eubayanus – a tale of endless mysteries“
D’autres possibilités sont que plus d’un événement d’hybridation ait eu lieu, ou que plusieurs mutations adaptatives se soient produites dans la souche originale de Saccharomyces pastorianus. Si les mystères entourant Saccharomyces eubayanus doivent encore être élucidés, cette étude nous rapproche un peu plus des origines de la fermentation de la lager.
- Lisez l’étude “Identification of European isolates of the lager yeast parent Saccharomyces eubayanus” dans FEMS Yeast Research par Bergin et al. (2022)
- Lisez le commentaire “Saccharomyces eubayanus – a tale of endless mysteries” dans FEMS Yeast Research par José Paulo Sampaio (2022).
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Translated into French by Anaïs Biclot from the FEMS Volunteer Translation Team
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About the author of this blog
Dr Sarah Wettstadt is a microbiologist-turned science writer and communicator writing for professional associations and life science organisations. She publishes the blog BacterialWorld to share the beauty of microbes and bacteria, is a content writer for QIAGEN and blog commissioner for the #FEMSmicroBlog. Her overall vision is to empower through learning, which is why she founded SciComm Society to coach scientists in science communication. To spark interest in science at a younger age, Sarah coordinates workshops in schools for Native Scientist in Alicante. Previous to her science communication career, she did a PhD at Imperial College London, UK, and a postdoc at the CSIC in Granada, Spain. In her non-science time, Sarah enjoys the sunny beaches in Spain playing beach volleyball or travels the world.
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The section #FascinatingMicrobes for the #FEMSmicroBlog explains the science behind a paper and highlights the significance and broader context of a recent finding. One of the main goals is to share the fascinating spectrum of microbes across all fields of microbiology.
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