A fabricação de cerveja existe há centenas de anos, com as cervejas lager se tornando populares na Europa há cerca de 500 anos. A fermentação da cerveja lager requer a utilização da levedura lager Saccharomyces pastorianus, que é um híbrido da bem caracterizada Saccharomyces cerevisiae com a menos conhecida Saccharomyces eubayanus. S. eubayanus foi isolada pela primeira vez na América do Sul em 2011 e, desde então, já foi encontrada na Ásia, América do Norte e Nova Zelândia – mas nunca na Europa. Isso gerou um enigma: S. pastorianus surgiu na Europa, mas não havia evidências de que uma das suas cepas parentais já tivesse estado na Europa! O artigo “Identification of European isolates of the lager yeast parent Saccharomyces eubayanus”, publicado na revista FEMS Yeast Research, reportou o isolamento de duas dessas cepas parentais em Dublin, na Irlanda, reduzindo a então lacuna geográfica. #FascinatingMicrobes
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***To the original English version: #FEMSmicroBlog: Searching for the missing parent of the lager yeast in Europe***
Saccharomyces cerevisiae e Saccharomyces eubayanus – cepas parentais da levedura lager
Quando os monges começaram a fabricar cervejas lager durante a Idade Média na Baviera alemã, eles provavelmente não pensaram que 500 anos depois ainda nos maravilharíamos com seu produto de fermentação. As cervejas lager não são apenas as cervejas mais vendidas em todo o mundo, mas também são a origem de nascimento de um novo híbrido de levedura.
Por milhares de anos e ainda hoje, S. cerevisiae tem sido usada para a produção de cerveja do tipo ale. No entanto, nos séculos 15 e 16, certas leis, como a famosa Reinheitsgebot da Baviera de 1516, restringiram a produção de cerveja aos meses mais frios do inverno e estimularam a produção de cervejas de baixa fermentação.
Cientistas estimam que, em uma dessas cervejarias, a levedura Saccharomyces cerevisiae cruzou com outra espécie de levedura criando o híbrido Saccharomyces pastorianus. Esta levedura híbrida tolerante ao frio tornou-se a fermentadora oficial das cervejas lager. E por muitos anos, os cientistas procuraram pela segunda espécie parental desconhecida.
Em 2011, a levedura Saccharomyces eubayanus foi isolada nos Andes da Patagônia na América do Sul, e parecia ser a espécie parental desconhecida de Saccharomyces pastorianus. Nos anos seguintes, esta levedura também foi isolada na China, Tibete, Nova Zelândia e América do Norte.
Se Saccharomyces pastorianus provavelmente se originou em uma cervejaria da Baviera, por que ninguém havia encontrado Saccharomyces eubayanus na Europa ainda?
The lager yeast Saccharomyces pastorianus arose as a hybrid in Germany in the 15th century, so both parental populations must have been in Europe at that time.’’ John Morrissey, editor en jefe de FEMS Yeast Research
O artigo “Identification of European isolates of the lager yeast parent Saccharomyces eubayanus” da FEMS Yeast Research agora reporta o isolamento de duas cepas de Saccharomyces eubayanus em Dublin, Irlanda. Curiosamente, a descoberta surgiu como parte de um programa de pesquisa de graduação, com alunos da University College Dublin encontrando as cepas de Saccharomyces eubayanus em uma área arborizada do campus da Universidade, durante uma expedição anual de “caça às leveduras”.
A cepa irlandesa de Saccharomyces eubayanus não é o ancestral direto da levedura lager
Como esperado para S. eubayanus, as cepas isoladas crescem em temperaturas mais baixas. Mas essas novas cepas também despertaram novos mistérios. Por exemplo, S. pastorianus é capaz de utilizar glicose, maltose e maltotriose, tendo transportadores específicos para cada um desses açucares. Como S. cerevisiae não contém um gene funcional para o transportador de maltotriose, assumiu-se que o gene para o transportador de maltotriose em S. pastoranius teria vindo de S. eubayanus. No entanto, a cepa de S. eubayanus isolada na Irlanda não contém nenhum gene para transportador de maltotriose.
Além disso, o estudo mostra que a cepa irlandesa cresce mal em maltose. Essas duas descobertas indicam que é improvável que a cepa isolada na Irlanda seja o ancestral direto da levedura lager moderna.
O estudo também analisa as relações evolutivas das cepas irlandesas de Saccharomyces eubayanus. Com base em estudos anteriores, S. eubayanus pode ser dividida em vários clados distintos, com a maior diversidade encontrada na América do Sul.
As novas cepas irlandesas pertencem ao clado Holártico, que também abriga cepas da Ásia e da América do Norte – mas não da Patagônia. Com base na análise da parte do genoma de S. pastorianus que foi herdada de S. eubayanus, acredita-se que o ancestral direto da levedura lager moderna também pertença ao clado Holártico.
Curiosamente, embora pertençam ao mesmo clado, as cepas do Tibete são mais semelhantes a S. pastorianus do que as recém-identificadas na Irlanda. Isso sugere que as cepas irlandesas não são os ancestrais diretos da levedura lager moderna.
Dessa forma, apesar deste novo estudo comprovar a existência de uma população européia de S. eubayanus, ele também levanta a questão se a cepa parental Saccharomyces eubayanus ainda existe na Europa ou se foi extinta e, portanto, só vive agora por meio de sua progênie, Saccharomyces pastorianus.
Despite of all the impressive advances at the molecular, cellular and evolutionary level, our understanding of yeast ecology is still rudimentary.’’ José Paulo Sampaio, author of “Saccharomyces eubayanus – a tale of endless mysteries“
Outras possibilidades incluem a ocorrência de mais de um evento de hibridização/cruzamento ou a ocorrência de várias mutações adaptativas na cepa original da Saccharomyces pastorianus. Enquanto ainda existem mistérios em torno de Saccharomyces eubayanus que precisam ser desvendados, este estudo nos leva a um passo mais perto das origens da fermentação da cerveja lager.
- Lee el estudio en FEMS Yeast Research de Bergin et al. (2022)
- Lee el comentario en FEMS Yeast Research por José Paulo Sampaio (2022).
- Leia o artigo “Identification of European isolates of the lager yeast parent Saccharomyces eubayanus” na revista FEMS Yeast Research por Bergin et al. (2022)
- Leia o comentário “Saccharomyces eubayanus – a tale of endless mysteries” na revista FEMS Yeast Research por José Paulo Sampaio (2022)
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Translated into Portuguese by Maria Bonatelli & Tatiana Pinto 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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