青霉素發現的故事想必大家不陌生吧?英國的弗萊明爵士,做實驗的時候污染了一丁點霉菌。后來發現飄落霉菌的地方,病原菌寸草不生,才意識到產黃青霉分泌的青霉素,具有殺滅細菌的作用。這一偉大發現,拯救了數以億計的人類,被評為歷史上最偉大的發明之一。
林哥今天不聊抗生素,那就扯遠了。用這個故事做開頭的原因是,這種彩票中頭獎一樣的運氣,被一位比利時啤酒科學家碰上了,讓我們隆重介紹一下故事的主角,來自比利時魯汶大學的遺傳學家Kevin Verstrepen。在那段時間Verstrepen一直在忙于折騰,釀酒酵母里的ATF1基因。
生物學家Kevin Verstrepen,長得還挺精神
實驗室事情很多,Verstrepen還特意囑咐學生,別偷懶,周末之前搞搞實驗室衛生,不要又是一團糟。啤酒實驗室,原料都是高營養,招來老鼠、蟑螂就麻煩了。就算是蒼蠅蚊子也受不了呀。
培養皿蓋子還忘了蓋。杯具還是洗具呢?
新來的研究生Luis,毛頭小子一個,手里照看了兩種釀造啤酒的微生物。“普通的釀酒酵母”和“atf1被敲除的菌株”,平板忘了蓋蓋子,丟在桌子上。屋漏偏逢連陰雨,隔壁實驗養果蠅的小箱子也忘了密封。周一,Verstrepen早上巡視實驗室,我的天簡直一鍋粥。正要發火,咦?奇跡的事情發生了:是否含有atf1基因,竟然在吸引果蠅的能力上大相徑庭。
普通釀酒酵母吸引大量果蠅,缺失atf1基因不再吸引果蠅
釀酒酵母上一段基因的變化,導致啤酒香味出現了巨大的差異,以至于連果蠅都不來了,真的成了名副其實的“狗不理”。經過Verstrepen課題組的后續分析,很快真相大白,atf1負責調解釀酒酵母的酒精乙酰酯化酶活性,缺了這種基因,和啤酒香氣(Aroma)有關的一系列化合物都合成不出來了(包括乙酸乙酯,乙酸異戊酯,乙酸苯乙酯等等等)。而果蠅的嗅葉有這些酯類的感受器,啤酒不香了,當然就不光顧了。
這真是:
啤酒香不香?
果蠅最知道。
要想啤酒稥,
基因上鼓搗。
“啥,科學就這么簡單?十年前老子就想到用啤酒瓶里的剩啤酒吸引蒼蠅了,沒想到還有這么深刻的科學道理,原來老子本來也是當科學家的料呀。” 林哥要說,這里面意義還是很大的。
南美之角,巴塔哥尼亞的蟲癭,野生酵母的甜蜜小屋
還用之前聊過的,巴塔哥尼亞的山毛櫸樹林,蟲癭中的酵母為例。想想看,酵母占領一個蟲癭果,生存下來沒什么問題。可是,果子里的糖水被吃完時,酵母本身又沒有翅膀,如果不能讓子孫后代的找到新的根據地,酵母還是難逃滅絕的悲劇。怎么辦?酵母的策略是:拼命制造有香味的氣息,吸引果蠅。果蠅聞著香味,過來分享酵母勞動果實的同時,腳上會沾染一些酵母的細胞,就會順便幫助酵母完成遷徙。這故事是不是很酷呀?其實在人類學會利用酵母發酵出香甜飲料之前的漫長歷史長河中(數百萬,甚至數千萬年的時間),大自然就是通過這種方式,通過自然選擇,已經篩選出了最能產生香味的酵母,真的是太神奇了。
還不止這些呢,酵母里的基因開關,還能幫助調節啤酒的酒精度,降低硫化物臭味,增加果香味,增加酯香氣,等等等等太多了
科學家尋找的,啤酒風味相關的關鍵基因
感興趣的話,林哥有機會會和大家都聊個痛快。
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干杯!