Хмель является одним из ключевых компонентов в процессе пивоварения и занимает важное место в агрономии. Его женские цветки, усеянные мелкими железистыми трихомами, играют критическую роль, синтезируя ряд уникальных метаболитов, которые закладывают фундамент для вкуса и качества пива. Среди них терпены, отвечающие за характерный аромат, ксантогумол, обладающий антиоксидантными свойствами, и ?-горькие кислоты, придающие напитку нужную горечь.
С течением времени эти соединения оказывали влияние не только на вкус, но и служили естественными консервантами, что позволяло сохранять пиво еще до введения современных технологий пивоварения.
Инновационный подход к синтезу горьких кислот
Ученые из Китайской академии наук разработали высокочувствительный метод анализа, основанный на жидкостной хроматографии с масс-спектрометрией. Этот способ позволяет различать две формы ?-горьких кислот — 6S и 6R. Исследования показали, что железистые трихомы хмеля преимущественно содержат кислоту 6S-типа.
Ранее научные работы по этой теме сталкивались с определенными сложностями, так как предшественник ?-горьких кислот, дезокси-?-горькая кислота, мог легко окисляться, создавая смесь форм 6S и 6R. Это усложняло понимание роли фермента, отвечающего за синтез этих кислот. Однако, преодолев это препятствие, ученые создали систему экспрессии в дрожжах и протестировали множество генов.
Потенциал для будущего пивоварения
В результате анализа был выявлен фермент HlMO18, который способствует образованию 6S-формы, а также определены ключевые аминокислоты, необходимые для его функционирования. Дальнейший анализ показал, что синтаза 6S-?-горькой кислоты образует комплексы с другими ферментами, участвующими в предшествующих стадиях синтеза, что объясняет накопление именно этой формы в трихомах хмеля.
Данные исследования предоставляют ценное понимание биосинтеза ?-горьких кислот, способствуя оптимизации процессов в пивоваренной индустрии. Ученые намерены использовать методы синтетической биологии для разработки промышленных штаммов дрожжей, которые смогут производить пиво с характерным вкусом хмеля, но без его традиционного использования. Это может значительно сократить производственные затраты и открыть новые горизонты для создания уникальных сортов пива с разнообразными вкусами.
