Funk im Glas: die Höhen und Tiefen des wilden Mikroben in Bier


Funky, blumig, komplexe. Nein, das ist keine Beschreibung eines Stückes von Vintage Wallpaper. Dies sind einige der Wörter, die verwendet werden, um die enorme Vielfalt zu beschreiben, die in die Welt des Bieres existiert. Ob Sie im Freien an einem sonnigen Tag oder am Feuer an einem kalten sitzen genießen, gibt Winternacht, es ein Bier für jeden Anlass passen. Zu Ehren dieses leckere Getränk haben wir zusammengestellt eine Zusammenstellung von PLOS ONE Artikel widmet sich dem Studium von Bier und die Hefen und Bakterien, die Komplexität zu Formen.

Abbildung 4 von den veröffentlichten Artikel zeigt die verschiedenen Isolate im Laufe der Zeit in der DYPAI und UBAGI Nährböden Charge 1 gefunden.

Der Brauprozess für die meisten Biere umfasst Heizung Hopfen und Getreide in fast kochendes Wasser, bevor die Flüssigkeit abkühlen und einen sorgfältig ausgewählte Hefe-Stamm hinzufügen. Lambic Sour, durchlaufen auf der anderen Seite ein Verfahren bekannt als Spontangärung. Entgegen seinem Namen ist Spontangärung ein langwieriger und kontrollierten Prozess, der im Durchschnitt ein paar Jahre dauert. Der Prozess selbst richtet sich nach den Strapazen der "wilden" Bakterien und Hefen, die bereits in der Umwelt, einen herben Geschmack zu produzieren; Normalerweise führt die Anwesenheit von wild Mikroben eine Art der Kontamination bezeichnet als "Infektion." "Infizierte" Biere sind am leichtesten durch ihre unerwünschten Geschmack, Farbe und Geruch gekennzeichnet. Daher, wie Sie sich vorstellen können, sind das Mikrobiom Bier und wie es während des Fermentationsprozesses ändern kann von großem Interesse für Forscher und Bier-Enthusiasten gleichermaßen.

Durch einen Blick auf die Arten von Mikroben, dass kolonisierten Bierproben aus der belgischen Brauerei Cantillon, taxiert durch Bier-Liebhaber auf der ganzen Welt, die Autoren einer Studie PLOS ONE ein aufeinander folgende Muster in das Bier Microbiome während des Fermentationsprozesses sehen konnten. Proben stammen aus zwei Chargen, die begann eines Monats auseinander und gekühlt wurden bei unterschiedlichen Temperaturen zu sehen, wie vielfältig die mikrobielle Biome.

Das Bild oben zeigt die mikrobiellen Zusammensetzung im Laufe der Zeit von Isolaten in einigen der Nährböden Charge 1. Trotz anfänglichen Abwechslung in die Arten von identifizierten Mikroben und eine deutlich hohe Artenvielfalt insgesamt hatten beide Chargen ähnliche Verläufe im mikrobiellen Inhalte sowie eine ähnliche mikrobiellen Zusammensetzung am Ende der Gärung; Sie bestanden aus hauptsächlich Pediococcus Damnosus – eine Art von Gram-positiven Bakterien, die häufig in Wein und Bier wächst. In diesem Fall kann es sein, dass Spontaneität und verschiedene Ausgangspunkten könnte dazu führen, eine ähnliche mikrobielle "Kolonie."

Abbildung 2 von den veröffentlichten Artikel zeigt einige der Arten in den verschiedenen Chargen von ACA über einen Zeitraum von drei Jahren. Zentrale A zeigt die Hefe, Panel B ist die Bakterien und Panel C zeigt die Milchsäurebakterien.

Die amerikanische Coolship Ale ist eine Art von Bier, das auch nutzt die Kraft der wilden Hefen und Spontangärung und den oben genannten Lambic Stil nachempfunden ist. In einer 2010 PLOS ONE Studie untersuchten die Forscher die mikrobielle Profile von mehreren Chargen des amerikanischen Coolship Ale aus einen einzigen Brauer im Nordosten der Vereinigten Staaten, um festzustellen, ob sie eine "mikrobielle Baseline" für diese Art von Bier herstellen könnte. Die Autoren gesammelten Proben aus 8 verschiedenen Chargen während des Fermentationsprozesses von 3,5 Jahren und festgestellt, dass während die Hefe und den Keimgehalt des Bieres mit einer unterschiedlichen Anzahl von Arten begann, es letztlich, in erster Linie aus B. Bruxellensisverschoben. B. Bruxellensis, besser bekannt als Brettanomyces Bruxellensis, die Art der Hefe verantwortlich dafür, dass Bier ein deutlich "funky" ist, leicht herbe Geschmack – es ist in der Tat so deutlich, dass seine Eigenschaften häufig als "Bretty." bezeichnet werden

Die Autoren beschreiben diese besondere mikrobielle nacheinander als wahrscheinlich verursacht durch die sich ständig wandelnden Umfeld des Bieres. Die Stämme von Bakterien und Hefen, die zunächst das Bier kolonisiert produziert Carbonsäure,, , die das Wachstum von anderen Mikroorganismen einschränken kann. Einmal diese frühen mikrobiellen Bewohner starben aus, Saccharomyces, eine Art von Hefe in Lebensmittelproduktion und Lactobacillales allgemein verwendet wurden dann beschränkten Wettbewerb gewährt und könnte für die Hauptgärung Prozess springen. Im Bild oben zeigen die Autoren, wie die Hefen und Bakterien Profile für die einzelnen Chargen überzeit geändert. Sie erklären, dass da die mikrobiellen Profile und ihre Entwicklung in allen Chargen ähneln, dies Beweise gibt es resident Sudhaus Mikrobiota, die während der Gärung übernehmen.

Es ist erwähnenswert, dass vor dieser durchgeführten Studien gezeigt haben, dass die mikrobielle Profile der Lambikbieren auch in erster Linie aus B. Bruxellensis letztendlich, obwohl die kleineren Gemeinden von Mikroben unterscheiden sich von denen in amerikanischen Coolship Ales gefunden.

Abbildung 4 von den veröffentlichten Artikel zeigt, wie der bakterielle Inhalt in unterschiedlichen Konzentrationen von verschiedenen Säuren und Maltose im Laufe der Zeit verändert.

Während einige Biere, wie die zuvor beschriebenen Sour, gedeihen, mit der Exposition gegenüber natürlich vorkommenden Mikroben, können andere durch es ruiniert werden. Während eine "normale" Brauprozess ist es wichtig, sicherzustellen, dass alle Geräte kommen in Kontakt mit dem Bier sterilisiert worden, so dass Verunreinigungen oder Infektion vermieden werden kann. Die Milchsäure-Bakterien, die Sours Qualitäten wie ihr unverwechselbares Aroma zu erreichen hilft möglicherweise anderen Bieren verwöhnen. Zum Glück, ein verdorbenes Bier trinken Sie an ein großes Risiko für krank setzt nicht; Sie sind in der Regel nur unangenehm schmeckenden und nicht sehr trinkbar. Viele Arten von Bakterien sind nicht in der Lage, inmitten von Hopfen, Ethanol und einer stark sauren Umgebung wachsen; jedoch sind wenige Arten gewachsen, um diese Hindernisse zu überwinden.

Zum besseren Verständnis der Mechanismen, die durch diese Bakterien beschäftigt Forscher dieser PLOS ONE Studie durchgeführt, eine Art von Next Generation Sequencing genannt Transkriptom Sequenzierung auf einer der Schuldigen von Bier-Ausschuß: eine Belastung von Gram-positiven Bakterien namens Pediococcus Claussenii. Das obige Bild zeigt, wie die bakteriellen Niveaus im Laufe der Zeit in Bezug auf die Konzentrationen der verschiedenen Säuren im Bier verändert. Transkriptom Sequenzierung erlaubt diese Autoren zu bestimmen welche Gene von Bakterien verwendet werden, wenn sie in saure, nährstoffarme Umgebungen wachsen. Während viele dieser Mechanismen noch nicht gut verstanden sind, angepasst die Autoren identifizierten Gene, die eine Schlüsselrolle bei der Bakterien können Fähigkeit, Leben unter diesen Bedingungen, wie z. B. eine Änderung der Zellmembran, das saure Milieu zu widerstehen. Entwicklung besseren zu verstehen, wie diese Bakterien in Bier leben können kann helfen, Verunreinigungen in der Zukunft zu vermeiden.

Während Bier von vielen genossen, geben die meisten nicht viel Gedanken um die Wissenschaft hinter dem Handwerk. Wie hier angegeben, ist auch spontane Gärung eine sorgfältig durchgeführte und kompliziertes Verfahren, das in den letzten 7000 Jahren stark entwickelt hat.

Es ist ein besonderer Ort wo Wissenschaftler und Bierliebhaber zu vereinen, wie die oben dargestellten Artikel gezeigt, und offener Zugang Forschung das Potential für bessere Bier bedeuten könnte, also ein hoch auf alle Bier-Freaks da draußen!

Zitate:

Spitaels F, Wieme AD, Janssens M, Aerts M, Daniel H-M, Van Landschoot A, Et Al. (2014) die mikrobielle Vielfalt der traditionellen spontan vergorenen Lambic Bier. PLoS ONE 9 4: e95384. doi:10.1371/Journal.pone.0095384

Bokulich NA, Bamforth CW, Mühlen DA (2012) Sudhaus-Resident Mikrobiota sind verantwortlich für die mehrstufigen Fermentation des amerikanischen Coolship Ale. PLoS ONE 7 Absatz 4: e35507. doi:10.1371/Journal.pone.0035507

Pittet V, Phister TG, Ziola B (2013) Transkriptom Sequenz und Plasmid Kopie Zahl Analyse der Brauerei isolieren Pediococcus Claussenii ATCC BAA-344Twährend des Wachstums im Bier. PLoS ONE 8(9): e73627. doi:10.1371/Journal.pone.0073627

Dieses Artikels erschien in PLOS Blogs und ist hier unter Creative Commons Lizenz veröffentlicht. Obere Bild von Crystal Luxmore unter Creative Commons Lizenz.

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