Um composto aromatizante chamado acetato de feniletil transmite uma pitada de rosa ou mel onde quer que seja encontrado - um pouco de perfume, um gole de vinho, um gole de cerveja. Microbiologistas da Bélgica usaram mapeamento genético para identificar, pela primeira vez, genes de levedura específicos que produzem níveis mais elevados desse aroma em bebidas alcoólicas. A nova descoberta se junta a outro trabalho recente conectando genes a sabores em vinhos e cervejas, e pode ser usado para cultivar leveduras que produzem novos sabores.
"Em alguns vinhos, você pode cheirar o sabor de rosa acima de todos os outros, "diz o microbiologista Johan Thevelein, do Centro de Microbiologia do VIB, um instituto de ciências da vida em Flandres. "Mas por que certas cepas de levedura produzem mais deste composto do que outras cepas, não havia nenhum conhecimento. "Thevelein conduziu o estudo com Maria R. Foulquié-Moreno, também no VIB. Suas descobertas foram publicadas esta semana em mBio .
O fermento desempenha um papel fundamental na formação do sabor de uma cerveja:durante a fermentação, adiciona sabores e carbonatação. No vinho, a maior parte do sabor vem das próprias uvas, o metabolismo da levedura pode alterar esses sabores, adicionar sabores secundários. O fermento também contribui com seus próprios sabores.
Os pesquisadores usaram análise genômica de alto rendimento para estudar genes em uma cepa híbrida de Saccharomyces cerevisiae, ou levedura de cerveja, derivado de duas cepas parentais. No híbrido, eles identificaram quatro loci de características quantitativas (QTL) - faixas de DNA que contêm vários genes, mas apenas um gene causador - que estavam ligados a uma maior produção de acetato de feniletil. Uma investigação mais aprofundada mostrou que os alelos de dois genes, TOR1 e FAS2, foram responsáveis pela maior produção do composto aromatizante. (FAS2 codifica uma enzima envolvida na produção de ácidos graxos, e TOR1 ajuda a regular o nitrogênio.)
Eles usaram CRISPR / Cas9 para trocar esses alelos entre as cepas parentais e observaram que a produção de acetato de feniletil aumentou significativamente.
Melhorar cepas de leveduras industriais para sabores desejáveis tem sido um desafio no passado, diz Thevelein. Os biólogos podem cruzar cepas para selecionar certos genes - portanto, certos sabores - mas o processo é demorado, caro, e pode causar outras alterações indesejadas na levedura.
"Você tem que fazer duas coisas, "diz Thevelein." Uma é melhorar a característica da levedura que você deseja melhorar. O segundo é não mudar mais nada no fermento. Na prática, o último acaba sendo muito mais difícil do que o anterior. "Uma levedura cruzada pode funcionar no laboratório, mas não na cervejaria. "Se a fermentação for ruim, você tem que jogar fora toda a cerveja, "Thevelein diz.
CRISPR / Cas9 oferece uma maneira mais eficiente de projetar com precisão características desejáveis em leveduras sem afetar outras características, ele diz. Nos últimos anos, microbiologistas conectaram genes específicos a uma variedade de sabores, incluindo nerolidol (um perfume amadeirado), acetato de etila (um cheiro doce, como em esmalte de unha), e sabores de enxofre. Em seu trabalho no VIB, Thevelein e Foulquié-Moreno também identificaram genes responsáveis pelos sabores de banana e manteiga.
CRISPR / Cas9 pode adicionar genes desejáveis e trocar os indesejáveis, geralmente sem tempo, despesa, e efeitos colaterais indesejáveis de linhagens cruzadas. "Com CRISPR, nós nunca deixamos uma cicatriz, "diz Foulquié-Moreno. Como as cepas de leveduras modificadas têm alelos que foram trocados de outras leveduras, eles devem ser indistinguíveis de cepas produzidas por cruzamento ou por mutagênese e seleção, ela diz.
Os pesquisadores fizeram parceria com uma cervejaria para avaliar suas cepas experimentais com vários lotes de cerveja, com a esperança de superar o maior obstáculo de todos:o teste de sabor.
