עץ המשפחה של שמרי הבירה

לו היו בני-אדם, ניתן היה להגיד שקרלסברג והיינקן קרובות משפחה. איך? קבלו את האבולוציה של שמרי הבירה

11/11/2010
נעמי זיו קבלו עדכונים מנעמי
  • RSS
» עץ המשפחה של שמרי הבירה. איור: אורי זיו

בין סוגי הבירות השונים ישנם קווי דימיון, אך מצד שני, גם הבדלים, למשל, בטעם ובצבע. לו היו בני-אדם, ניתן היה להגיד שקרלסברג והיינקן הן קרובות משפחה. מסתבר שאכן ניתן לקשור קשרים כאלה גם בין בירות, או ליתר דיוק, בין השמרים מהם מכינים אותן.

השאלה 'מאין באנו' מסקרנת אנשים רבים ברחבי העולם, אשר עוסקים בגנאלוגיה, בניית עץ-המשפחה. רבות אפשר ללמוד גם על ההיסטוריה והאבולוציה של בעלי-החיים והאדם, על ידי בניית עצים של מיני בעלי-חיים שונים, בין חיים ובין נכחדים. על זאת אמונים חוקרים רבים, ביניהם גנטיקאים וחוקרי מאובנים. בשנת 2008 שוחזר אילן היוחסין של שמרי הבירה. מדענים מאוניברסיטת סטנפורד האמריקאית השוו את רצפי הד.נ.א. של מספר זנים שבודדו ממבשלות שונות, ושיחזרו את האבולוציה שלהם.

קודקודו של האילן בבוואריה, לקראת סוף ימי-הביניים. עד אז, במשך אלפי שנים, נהגו להשתמש במין אחד של שמרים להכנת לחם, יין ובירה. את השמרים לבירה נהגו להתסיס בקיץ. בסוף תהליך בישול הבירה התקבלה בירה מסוג אייל (ale). במשקע שהצטבר בתחתית המיכל נעשה שימוש בהתססה הבאה. אז לא ידעו זאת, אך המשקע הזה הכיל שמרים, אותם שמרים האחראים לתהליך התסיסה. שימוש חוזר בשמרים נתן באופן עקבי בירה בעלת תכונות דומות לקודמת. בעצם, מבלי לדעת זאת, הפעילו המבשלים סלקציה גנטית ושיפרו את אותן תכונות של מין השמרים שהתאימו לתנאי הבישול.

מעז יצא מתוק

בשנת 1,553, אסר הדוכס הבווארי אלברכט החמישי לבשל בירה בקיץ, כי האמין שבחורף יתקבלו פחות זיהומים ותתקבל בירה טהורה וטעימה יותר. דא עקא, הטמפרטורות הנמוכות בחורף עיכבו את התסיסה של שמרי האייל, אשר משגשגים בטמפרטורה של 18-25 מעלות צלסיוס. כעת קרה דבר מעניין. מין האייל 'התערבב' עם מין אחר, שתוסס בטמפרטורות נמוכות יותר, והד.נ.א. המשולב של שני המינים הוביל ליצירת מין חדש, שנותן בירה מסוג לאגר (lager). מין הלאגר משגשג בטמפרטורה של 6-10 מעלות צלסיוס ואף פחות, ומתאים לבישול בחורף. בנוסף, בירות הלאגר התגלו כעמידות יותר לאחסון מבירות האייל (המילה לאגר היא נגזרת של מילה בגרמנית שפירושה 'אחסון') והן הפכו לפופולאריות החל מסוף המאה ה-19, כאשר התפתחו שיטות קירור שאפשרו התססה בטמפרטורות נמוכות כל השנה.

איך התרחש אותו ערבוב בין המינים?

בדרך כלל, השמרים מתרבים באופן א-מיני. תא האם משכפל את החומר הגנטי שלו, ואז נפרד ממנו תא-בת, זהה לחלוטין. בתנאי רעב, השמרים עוברים להתרבות מינית, כלומר, מערבבים את הד.נ.א. שלהם עם זה של שמר אחר. הם עושים זאת על ידי כך שהם הופכים לנבגים שמזדווגים עם נבג אחר מאותו מין. זני האב של שמר הלאגר פעלו במסלול אחר: נבגי האייל התחברו עם נבגים של מין אחר, ומזיווג זה נוצר מין חדש. נראה שמיזוגים כאלה התרחשו פעמיים ונתנו שני זנים של לאגר. זן אחד נמצא בשימוש בעיקר במבשלת קרלסברג הדנית ובמבשלות צ'כיות, והשני, במבשלות הולנדיות, ביניהן היינקן.

בהתחלה קיבל כל זן חדש את כל הגנים של שני הוריו, אך עם הזמן, עבר כל אחד מהם אבולוציה משלו, כמו למשל, איבוד גנים מסוימים שלא היו הכרחיים לתנאי החיים שלו. השוואה בין שני זני הלאגר מאפשרת לחוקרים ללמוד על תהליך האבולוציה של השמרים ועל הגנים הספציפיים שאחראים לטעם הבירה. לדוגמה, זוהו גנים שמעורבים במטבוליזם של סוכר ובהתקבצות השמרים לצברים אחרי התסיסה. כמו כן, ההשוואה עוזרת למפות את ההיסטוריה של בישול הבירה ב-600 השנים האחרונות. המחקר שופך אור חדש על ההיסטוריה של הבירה, וכן מאפשר לחקור את ההבדלים בטעם, בצבע ובבסומת (ארומה) של בירות שמיוצרות מזנים שונים, וללמוד את התכונות המיוחדות לכל אחד מהם.

לבלוג "מדע בצלחת" של נעמי זיו

לקריאה נוספת:

Reconstruction of the genome origins and evolution of the hybrid lager yeast Saccharomyces pastorianus, Dunn, B. and Sherlock, G., Genome Research 18: 1610-1623, 2008



תגיות: ,

מיטב הכתבות והבלוגים של סלונה: בסלולרי שלך | במייל שלך