Devět z deseti piv vypitých na celém světě jsou ležáky, a přesto je kvasinka, která je zodpovědná za jejich kvašení, stále tak trochu záhadou. Ležácké kvasinky (Saccharomyces pastorianus) jsou hybridem dvou “rodičů”: pekařských kvasinek Saccharomyces cerevisiae a nepolapitelných kvasinek Saccharomyces eubayanus, které byly v Evropě objeveny teprve nedávno. Kdy a kde však k této hybridizaci došlo? Článek Hutzler et al. “A new hypothesis for the origin of the lager yeast Saccharomyces pastorianus“ v časopise FEMS Yeast Research předkládá přesvědčivé důkazy, že k této události došlo ve dvorním pivovaru (Hofbräuhaus) bavorského kurfiřta Maxmiliána Velikého v Mnichově v roce 1602. Ke křížení pravděpodobně došlo, když se kvasinka Saccharomyces cerevisiae kvasící svrchním kvašením nechtěně dostala do kultury Saccharomyces eubayanus kvasící spodním kvašením, vysvětluje Mathias Hutzler pro #FEMSmicroBlog. #FascinatingMicrobes
***Stáhněte si TISKOVOU POZNÁMKA na tomto odkazu***
***To the original English version: #FEMSmicroBlog: Where does the lager yeast come from?***
Historikové si lámali hlavu s tím, co se kdy stalo. Práce může být ještě náročnější, pokud jsou hlavním předmětem zkoumání kvasinky, a ne (pouze) lidé. A ještě více v případě, kdy je odhadovaný původ těchto kvasinek starší než 400 let, jako je tomu v případě ležáckých kvasinek Saccharomyces pastorianus.
Bohatá kultura vaření piva
K uvaření piva stačí jen obilí, chmel, voda a kvasnice. V praxi sehrály historické události zásadní roli při formování receptur a výrobních postupů piv, která lidé pijí dnes, jak ukazuje článek “A new hypothesis for the origin of the lager yeast Saccharomyces pastorianus“ v časopise FEMS Yeast Research. Vznikla tak bohatá rozmanitost piva.
Historie vaření piva formovala i samotné kvasinky. Různé techniky vaření piva vybíraly různé kmeny kvasinek. V příběhu Saccharomyces pastorianus hrály roli lidské zásahy (jako izolace, skladování a výměna kvasinek a jejich očkování z jedné várky do druhé), nařízení panovníků (jako bavorský “Zákon o čistotě” z roku 1516 definující přísady, podmínky vaření, skladování a prodejní cenu) a náhoda.
Za vznikem ležáckých kvasinek Saccharomyces pastorianus po hybridizaci mezi kvasinkou Saccharomyces cerevisiae, která je zodpovědná za svrchní kvašení a kvasinkou Saccharomyces eubayanus, která je zodpovědná za spodní kvašení, stojí náhoda. Autoři formulující novou hypotézu o původu Saccharomyces pastorianus použili historické záznamy a současnou fylogenomiku, aby odvodili události vedoucí ke vzniku ležáckých kvasinek.
Kultura v pivní sklenici
Studie uvádí tři hlavní poznatky týkající se původu a celosvětového rozšíření ležáckých kvasinek, které dnes tvoří 90 % veškeré světové produkce piva.
Zaprvé: Spodní kvašení bylo rozšířeno již před vydáním bavorského “Zákona o čistotě” z roku 1516, který povoloval pro vaření piva typu “ležák” pouze spodní kvašení s ječmenem, chmelem a vodou. V sousedních Čechách však převládalo vynikající pšeničné pivo vyráběné svrchním kvašením pomocí Saccharomyces cerevisiae. Aby omezil hospodářské škody způsobené dovozem českého pšeničného piva, udělil v roce 1548 bavorský panovník Vilém IV. baronu Hansi VI. von Degenbergovi zvláštní privilegium vařit a prodávat pšeničné pivo v příhraničních oblastech do Čech.
Za druhé: V roce 1602 zemřel vnuk Hanse von Degenberg bez dědice a nový bavorský panovník Maxmilián Veliký se sám zmocnil zvláštního privilegia na výrobu pšeničného piva a převzal pivovary, které kdysi patřily rodině von Degenberg. V říjnu téhož roku byly kvasinky Saccharomyces cerevisiae z pšeničného pivovaru přivezeny do vévodova dvorního pivovaru v Mnichově, kde se vařilo pivo se směsí kvasinek spodního kvašení, k nimž podle autorů patřila i Saccharomyces eubayanus. V pivovaru se tedy po určitou dobu střídalo svrchní a spodní kvašení ve stejných kvasných nádobách. Studie o původu ležáckých kvasinek navrhuje, že právě v této době a na tomto místě došlo ke slavné hybridizaci mezi Saccharomyces cerevisiae a Saccharomyces eubayanus a zrodily se ležácké kvasinky Saccharomyces pastorianus. Tato nová hypotéza je v rozporu s obecným předpokladem, že Saccharomyces eubayanus byla kontaminantem, který se dostal do pivovaru s kvašením, v němž dominovala Saccharomyces cerevisiae.
V neposlední řadě studie ukazuje, jak se mnichovské ležácké kmeny staly nejúspěšnějšími kvasinkami pro kvašení piva.
Je jistou ironií, že neschopnost Hanse VIII. von Degenberga zplodit syna vyvolala události, které vedly ke vzniku ležáckých kvasnic. Když jedna rodová linie vymřela, začala jiná. Žádný dědic – ale jaké dědictví Hans VIII. světu zanechal!” —John Morrissey, spoluautor článku “A new hypothesis for the origin of the lager yeast Saccharomyces pastorianus” v časopise FEMS Yeast Research
To byl jen začátek
Hybridizace, která dala vzniknout Saccharomyces pastorianus, byla jen začátkem. Jak je možné, že kmen, který se zrodil před více než 400 lety, je dodnes velmi využívaný, i přesto, že většina piv byla až donedávna vařena a konzumována lokálně?
Technologicky vyspělé metody vaření piva a ochota mnichovských pivovarníků podělit se o své znalosti jistě sehrály při vzniku ležáckých kvasinek svou roli. Absolventi, kteří přijeli do Mnichova studovat tyto metody, neodjížděli jen se znalostmi: přivezli si s sebou i kmeny kvasnic. Skutečnost, že kvasince Saccharomyces pastorianus se v přirozeném prostředí nedaří a pro dlouhodobější přežití je odkázána na lidské rozmnožování, byla pro kvasinky vlastně výhodou.
Od roku 1883 pak pivovarníci začali používat čisté kultury. Uchovávání, přeprava a izolace kvasinek se staly zásadními. Dvěma hlavními aktéry byli Emil Christian Hansen (1842–1909) v Kodani, který vyvinul izolaci čistých kvasinek pomocí proužkování, a Paul Lindner (1861–1945) v Berlíně, který vyvinul izolaci kapkovou metodou za použití mikroskopu. Svou roli sehrály také průmyslové postupy, standardizace a obchodní zájmy.
Max Delbrück se proti Hansenovým metodám ohradil již v roce 1887 s odůvodněním, že směsi kvasinek s různými vlastnostmi jsou vhodnější pro získání odlišných chutí.” —Z článku “A new hypothesis for the origin of the lager yeast Saccharomyces pastorianus” v časopise FEMS Yeast Research
Od roku 1900 přestaly pivovary poskytovat kmeny zdarma. Dnes jsou kmeny žádané a sbírky kultur jsou ekonomicky atraktivní. Pivovarníci a výzkumníci se opět zajímají o divoké kmeny kvasinek. Určitě je tam venku k objevení spousta nevyužité diverzity kvasinek. Budou za 400 let světové kvasinky stále ještě pocházet z původní várky Hanse VIII. nebo v naší pivní sklenici zaujme místo novější hybrid možná dosud neobjevených kmenů?
- Přečtěte si studii “A new hypothesis for the origin of the lager yeast Saccharomyces pastorianus” v časopise FEMS Yeast Research, Hutzler et al. (2023)
- Stáhněte si TISKOVOU POZNÁMKA na tomto odkazu
- Přečtěte si také: #FEMSmicroBlog: Hledání neznámého předka pivní kvasinky v Evropě
–
Translated into Czech by Vojtech Tláskal from the FEMS Volunteer Translation Team
–
Mathias Hutzler was born in 1978 in Regensburg (Germany) and studied Food Technology and Biotechnology at the Technical University Munich (TUM, Germany). In 2009 he obtianed the Ph.D. at the Chair for Brewing Technology II, Technical University Munich. From 2009 he worked as division manager of the accredited laboratory for brewing/beverage microbiology and the yeast center of the Research Center Weihenstephan for Beer and Food Quality (Germany), and from 2013-2019 he was associate lecturer at the Department of Brewing Science, TU Berlin (Germany). In 2021 he obtained the Habilitation at the Faculty III Process Sciences, TU Berlin (Germany). Since 2022 he is Vice Director of TUM Research Center Weihenstephan for Brewing and Food Quality. Research focus: brewing microbiology, yeast technology, alternative fermentations, starter cultures, historic brewing technology, archeo-fermentation.
About this blog section
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.
| Do you want to be a guest contributor? |
| The #FEMSmicroBlog welcomes external bloggers, writers and SciComm enthusiasts. Get in touch if you want to share your idea for a blog entry with us! |