Dávné putování kvasinky a zrození ležáku

Za výrobou piva stojí dva stěžejní procesy. První z nich - sladování - spočívá v rozštěpení polysacharidů v zrnech obilí na jednoduché cukry. Druhým procesem je pak následné zkvašeních těchto jednoduchých cukrů a získání požadovaného alkoholického nápoje. Původ ležáku, čili piva z ječných sladů, připravovaných a skladovaných při nízkých teplotách, byl ale vždycky tak trochu obestřen tajemstvím. Vědci a výrobci piva si už dlouho lámali hlavu, kde se vlastně vzaly kvasinky, schopné kvasit při relativně nízkých teplotách. Vědělo se, že jsou hybridního původu a že jedním z rodičů jsou klasické pivní kvasinky Saccharomyces cerevisiae, ale identita druhého rodiče vytrvale odolávala snaze molekulárních detektivů, kteří po něm pátrali mezi stovkami podezíraných druhů kvasinek.

Řešení letitého problému nedávno nabídli Diego Libkind z argentinské Universidad Nacional del Comahue, Chris Todd Hittinger z University of Wisconsin v Madisonu a jejich kolegové, kteří odkryli napínavý příběh z dávných časů. Někdy během patnáctého století, tedy v době počátků vaření ležáku v Bavorsku, podle všeho připlula přes oceán jako nenápadný černý pasažér velmi cizokrajná kvasinka z Patagonie. Libkind, Hittinger a spol. totiž našli druhého rodiče ležákových kvasinek v patagonských listnatých lesích, kde rozhodně nejsou žádné tropy.

V Patagonii rostou notofágy, čili pabuky, elegantní příbuzní našich buků. Na nich se občas objevují velmi nápadné oranžové hálky, které kolem sebe vytvářejí vřeckovýtrusné houby rodu Cyttaria. Tyto útvary obsahují spoustu jednoduchých cukrů a jsou oblíbené v chilské kuchyni, kde se jedí buď syrové v salátech anebo smažené s vejci. Kromě lidí je ale mají rády i kvasinky a právě v hálkách druhu Cyttaria hariotii nalezl Libkind nový typ kvasinek, posléze pojmenovaný Saccharomyces eubayanus. Když v laboratořích University of Colorado School of Medicine přečetli její genom, zjistili, že sice nejde o žádný známý typ kvasinky, ale že genom nově nalezeného druhu z 99,5 procent odpovídá záhadné části genomu ležákových kvasinek. Vědcům se zároveň podařilo identifikovat evoluční změny v metabolismu cukrů a siřičitanů, které byly zásadní pro domestikaci těchto kvasinek v prostředí přípravy ležákového piva za nižších teplot.

Jak je vidět, stejně jako v případě mnoha druhů domestikovaných plodin, stálo na počátku výroby ležáků zkřížení dvou blízce příbuzných, ale do té doby izolovaných typů kvasinek Saccharomyces cerevisiae a S. eubayanus, které zrodilo tetraploidního křížence, čili kvasinku se zdvojenou sádkou diploidních chromozomů Saccharomyces pastorianus, označovanou též jako Saccharomyces carlsbergensis. Díky svému exotickému rodiči z Patagonie byly nové hybridní kvasinky odolnější vůči chladu, což bylo pro vynález ležáků klíčové.

Dávní mořeplavci by měli být právem hrdí. Převoz nového typu kvasinky přes oceán nejspíš neplánovali a je to zázračná náhoda. Bez jejich statečnosti, která tehdy zajišťovala přepravu mezi kontinenty, bychom kouzlo ležáku nikdy nepoznali. Striktně vzato, je to důsledek dálkového přenosu nepůvodního druhu, který způsobil rozsáhlou invazi, převážně v území přímo obsazeném lidskou populací. S takovými invazemi dnes zápasíme na mnoha místech světa, očividně ale ne vždy je to nepříjemný problém. Přinejmenším, početná vrstva pivařů by s tím rozhodně nesouhlasila. Ostatně, na konci nenápadného křížení v patnáctém století je dnešní globální ležákový průmysl s ročním obratem 250 miliard dolarů. Ležáky totiž postupně dobyly svět a dnes patří k nejoblíbenějším pivům vůbec. Historie objevu zásadní kvasinky také názorně ukazuje, jak je důležitý výzkum obskurních podivností. Kdo by byl řekl, že tak významný organismus bude žít v hálkách vzhledu pomeranče někde na konci světa?

Autor: RNDr. Stanislav Mihulka PhD., PřF JU, České Budějovice

Použité zdroje:

Originální studie: University of Wisconsin-Madison News 22.8. 2011, PNAS 2011 108: 14539-14544.

Připraveno podle: Physorg: Terry Devitt: 500 years ago, yeast's epic journey gave rise to lager beer

Wikipedia (Lager).

Obrazové přílohy: http://www.wikimedia.org/