到青藏高原寻找啤酒酵母“祖宗”

2018年06月19日 15:31  来源:科技日报   类型:转载  编辑:李萍
  对于中科院微生物所研究员白逢彦来说,近日一条从荷兰来的消息,让他连续几天沉浸在兴奋之中。几年前,白逢彦从青藏高原发现了啤酒酵母的“祖宗”。而荷兰喜力啤酒公司运用这株祖宗酵母菌,近期生产出名为“野性拉格”的啤酒。“野性拉格”由于使用了最原始的啤酒酵母菌,因此被称为最原始的啤酒。
 
到青藏高原寻找啤酒酵母“祖宗”
 
  国产啤酒多是低温发酵而成
 
  啤酒根据发酵工艺和所用菌种的不同可分为两大类,即爱尔(Ale)啤酒和拉格(Lager)啤酒。前者使用酿酒酵母菌在相对较高的温度下发酵,酵母菌往往浮在上层,故又称上层发酵啤酒。后者在10℃左右低温条件下发酵,酵母菌往往沉于底层,故又称下层发酵啤酒。人类最早开始酿造的是爱尔啤酒,已有数千年历史。拉格啤酒一般认为最早于15世纪出现在德国巴伐利亚,以后很快流行开来,逐步取代爱尔啤酒成为全球生产和消费量最大的啤酒类型。我国生产的啤酒基本都属于拉格啤酒。
 
  拉格啤酒发酵菌种称为巴斯德酵母,是由爱尔啤酒发酵菌种——酿酒酵母与另一种被称为拉格啤酒酵母最原始祖先的酵母菌杂交而形成,它赋予了拉格啤酒酵母的低温发酵能力,但科学家一直没有找到它的野生亲本。
 
  基因分析找到酿酒酵母的祖先
 
  2011年,由美国、阿根廷和葡萄牙研究者组成的联合研究组,在阿根廷巴塔哥尼亚高原地区发现了一种酿酒酵母属新种,被命名为真贝氏酿酒酵母。他们认为这是拉格啤酒酵母的野生亲本。
 
  这种起源假说有点说不通。因为拉格啤酒在15世纪中期的德国就出现了,可是哥伦布15世纪末才发现了美洲新大陆。哥伦布要把啤酒酵母的祖先从阿根廷带到欧洲,最早也要15世纪末,所以认为巴塔哥尼亚的真贝氏酿酒酵母是拉格啤酒酵母的“祖宗”是不科学的。
 
  近年来,白逢彦团队对青藏高原和相邻地区的酵母菌多样性进行了系统研究。他们大量地采集了那里有可能存在酵母菌的水果、花、植物叶片、土壤以及有渗出液的树皮,然后在实验室里分离、研究。他们发现,青藏高原地区酿酒酵母属的物种多样性远高于世界其他地区,显示这一地区或相邻地区可能是该类酵母菌的多样性中心或起源中心。
 
  白逢彦说,从上述地区分离的真贝氏酿酒酵母菌株的遗传多样性也远远高于美洲。青藏高原真贝氏酿酒酵母已经分化出3个遗传差异显著的谱系,即华西、西藏和四川谱系,而美洲真贝氏酿酒酵母属于其中的一个谱系,即西藏谱系。这说明青藏高原才是真贝氏酿酒酵母的真正起源地。
 
  单基因、多基因和基因组序列分析都证明,与巴塔哥尼亚群体相比,西藏菌株与拉格啤酒酵母基因组的非酿酒酵母部分,具有99.82%的序列相似性,许多基因序列甚至完全相同。上述结果明确显示,西藏真贝氏酿酒酵母菌株才是拉格啤酒酵母真正的野生亲本,拉格啤酒酵母可能起源于中国或东亚。
 
  这一学说同时具有更强的地理和世界贸易史等因素的支持。亚欧大陆作为一大板块,商贸和人员往来相对于北大西洋阻隔的美洲和欧洲较为便捷。在古代,亚欧大陆商路两端的大罗马帝国和大汉帝国的存在,促进了贸易的全面发展。早在西汉时期,张骞就出使西域,通过丝绸之路开展的中欧贸易比美欧跨大西洋贸易至少早1500多年,青藏高原的菌种被带到了欧洲,是完全说得通的。
 
  在青藏高原发现西藏真贝氏酿酒酵母菌株,并证实这种菌株才是拉格啤酒酵母真正的野生亲本后,白逢彦团队的相关论文发表在《细胞》子刊《当代生物学》上。此事立刻引起了荷兰喜力啤酒的注意。他们多次与白逢彦团队接洽咨询,并投入了一定的科技力量开展研发,并于近日出产使用西藏真贝氏酿酒酵母菌株发酵的最原始啤酒“野性拉格”。李大庆
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