青霉素发现的故事想必大家不陌生吧?英国的弗莱明爵士,做实验的时候污染了一丁点霉菌。后来发现飘落霉菌的地方,病原菌寸草不生,才意识到产黄青霉分泌的青霉素,具有杀灭细菌的作用。这一伟大发现,拯救了数以亿计的人类,被评为历史上最伟大的发明之一。
林哥今天不聊抗生素,那就扯远了。用这个故事做开头的原因是,这种彩票中头奖一样的运气,被一位比利时啤酒科学家碰上了,让我们隆重介绍一下故事的主角,来自比利时鲁汶大学的遗传学家Kevin Verstrepen。在那段时间Verstrepen一直在忙于折腾,酿酒酵母里的ATF1基因。
生物学家Kevin Verstrepen,长得还挺精神
实验室事情很多,Verstrepen还特意嘱咐学生,别偷懒,周末之前搞搞实验室卫生,不要又是一团糟。啤酒实验室,原料都是高营养,招来老鼠、蟑螂就麻烦了。就算是苍蝇蚊子也受不了呀。
培养皿盖子还忘了盖。杯具还是洗具呢?
新来的研究生Luis,毛头小子一个,手里照看了两种酿造啤酒的微生物。“普通的酿酒酵母”和“atf1被敲除的菌株”,平板忘了盖盖子,丢在桌子上。屋漏偏逢连阴雨,隔壁实验养果蝇的小箱子也忘了密封。周一,Verstrepen早上巡视实验室,我的天简直一锅粥。正要发火,咦?奇迹的事情发生了:是否含有atf1基因,竟然在吸引果蝇的能力上大相径庭。
普通酿酒酵母吸引大量果蝇,缺失atf1基因不再吸引果蝇
酿酒酵母上一段基因的变化,导致啤酒香味出现了巨大的差异,以至于连果蝇都不来了,真的成了名副其实的“狗不理”。经过Verstrepen课题组的后续分析,很快真相大白,atf1负责调解酿酒酵母的酒精乙酰酯化酶活性,缺了这种基因,和啤酒香气(Aroma)有关的一系列化合物都合成不出来了(包括乙酸乙酯,乙酸异戊酯,乙酸苯乙酯等等等)。而果蝇的嗅叶有这些酯类的感受器,啤酒不香了,当然就不光顾了。
这真是:
啤酒香不香?
果蝇最知道。
要想啤酒稥,
基因上鼓捣。
“啥,科学就这么简单?十年前老子就想到用啤酒瓶里的剩啤酒吸引苍蝇了,没想到还有这么深刻的科学道理,原来老子本来也是当科学家的料呀。” 林哥要说,这里面意义还是很大的。
南美之角,巴塔哥尼亚的虫瘿,野生酵母的甜蜜小屋
还用之前聊过的,巴塔哥尼亚的山毛榉树林,虫瘿中的酵母为例。想想看,酵母占领一个虫瘿果,生存下来没什么问题。可是,果子里的糖水被吃完时,酵母本身又没有翅膀,如果不能让子孙后代的找到新的根据地,酵母还是难逃灭绝的悲剧。怎么办?酵母的策略是:拼命制造有香味的气息,吸引果蝇。果蝇闻着香味,过来分享酵母劳动果实的同时,脚上会沾染一些酵母的细胞,就会顺便帮助酵母完成迁徙。这故事是不是很酷呀?其实在人类学会利用酵母发酵出香甜饮料之前的漫长历史长河中(数百万,甚至数千万年的时间),大自然就是通过这种方式,通过自然选择,已经筛选出了最能产生香味的酵母,真的是太神奇了。
还不止这些呢,酵母里的基因开关,还能帮助调节啤酒的酒精度,降低硫化物臭味,增加果香味,增加酯香气,等等等等太多了
科学家寻找的,啤酒风味相关的关键基因
感兴趣的话,林哥有机会会和大家都聊个痛快。
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干杯!