Сахаромицеты пасторские
Виды грибов

Сахаромицеты пасторские
Научная классификация Редактировать эту классификацию
Домен:Эукариоты
Королевство:Грибы
Разделение:Аскомикота
Сорт:Сахаромицеты
Заказ:Сахаромицеты
Семья:Сахаромицетовые
Род:Сахаромицеты
Разновидность:
S. пасторский
Биномиальное имя
Сахаромицеты пасторские
Нгуен и Гайярдин ex. Бейеринк
Синонимы

Сахаромицеты карлсбергензис

Saccharomyces pastorianus — дрожжи, используемые в промышленности для производства светлого пива . Они были названы в честь Луи Пастера немцем Максом Ризом в 1870 году. [1] Сложный геном этих дрожжей, по-видимому, является результатом гибридизации двух чистых видов в комплексе видов Saccharomyces , что привело к трудностям в установлении правильной таксономии вида.

Ныне несуществующий синоним Saccharomyces carlsbergensis использовался и продолжает использоваться в научной литературе, но является недействительным, поскольку название Saccharomyces pastorianus (Reess 1870) имеет таксономический приоритет. Название S. carlsbergensis обычно приписывается Эмилю Кристиану Хансену с тех пор, как он работал на датской пивоварне Carlsberg в 1883 году [2], но на самом деле он не был официально описан Хансеном как отдельный вид [3] до 1908 года, вместе с другим синонимом, Saccharomyces monacensis. [4] Типовые штаммы обоих синонимов в настоящее время хранятся в банках дрожжей под таксономическим названием S. pastorianus. [5]

История

Так называемые штаммы низового брожения пивоваренных дрожжей были описаны еще в XIV веке в Нюрнберге [6] и остаются неотъемлемой частью как франконской, так и баварской культуры пивоварения на юге Германии вплоть до наших дней. [7] [8] Во время взрыва научных микологических исследований в XIX веке дрожжи, ответственные за производство так называемых «низовых ферментаций», наконец получили таксономическую классификацию, Saccharomyces pastorianus , которую в 1870 году наконец дал немец Макс Риз. [9]

В 1883 году датчанин Эмиль Хансен опубликовал результаты своих исследований на пивоваренном заводе Carlsberg в Копенгагене и описал выделение благоприятной чистой культуры дрожжей, которую он обозначил как «Unterhefe Nr. I» (дрожжи низового брожения № 1) [10] , культуру, которую он идентифицировал как идентичную образцу, первоначально подаренному Carlsberg в 1845 году пивоваренным заводом Spaten из Мюнхена. [11] Эти дрожжи вскоре были запущены в промышленное производство в Копенгагене в 1884 году как дрожжи Carlsberg № 1. [12]

В 1904 году Хансен опубликовал важную работу, в которой он переклассифицировал отдельные дрожжи, с которыми работал, по видам, а не как расы или штаммы того же вида, как он делал ранее. [13] Здесь Хансен классифицировал отдельный вид дрожжей, выделенный из пивоварни Carlsberg, как S. pastorianus , название, полученное из и приписываемое Reess 1870. Этот штамм был принят в Центральное бюро по культурам дрожжей (CBS) в 1935 году как штамм CBS 1538, Saccharomyces pastorianus Reess ex Hansen 1904. В дальнейшей публикации в 1908 году Хансен переклассифицировал исходный «Unterhefe Nr. I» как новый вид Saccharomyces carlsbergensis , а другой дрожжевой «Unterhefe Nr. II» как новый вид Saccharomyces monacensis . [14] Таксономия была приписана Хансену 1908 [15] , а дрожжи были введены в Центральное бюро по культурам дрожжей в 1947 году под номерами CBS 1513 и CBS 1503 соответственно.

С начала 1900-х годов штаммы низового брожения пивных дрожжей обычно классифицировались в научной литературе как S. carlsbergensis , а более раннее валидное название, присвоенное дрожжам низового брожения Ризом в 1870 году, было отклонено без оснований. Эта ситуация была исправлена ​​с помощью методов перераспределения ДНК-ДНК в 1985 году, когда Воган-Мартини и Курцман вернули название вида S. pastorianus под типовым штаммом CBS 1538 и низвели два прежних вида, присвоенных Хансеном в 1908 году, S. carlsbergensis CBS 1513 и S. monacensis CBS 1503, [16] до статуса синонимов. Эти эксперименты также впервые ясно выявили гибридную природу вида лагерных пивных дрожжей, хотя один из родительских видов был неправильно классифицирован в ретроспективе. [17] Тем не менее, в течение последних десятилетий 20-го века в научной литературе продолжались дебаты относительно правильного таксона, причем авторы использовали оба названия взаимозаменяемо для описания лагерных дрожжей.

Геномика

Дрожжи лагера Saccharomyces pastorianus известны как межвидовой гибрид между Saccharomyces cerevisiae и другими дрожжами Saccharomyces по крайней мере с 1985 года [18] , но точная природа их родителей и их правильная таксономия продолжали оставаться предметом многочисленных споров. Были предложены различные кандидаты на роль родителя, не относящегося к cerevisiae , такие как CBS 1503 (ранее известный как S. monacensis ) [19] [20] и CBS 395 (альтернативно известный как S. bayanus bayanus или S. uvarum ), штамм, таксономия которого также горячо обсуждается. [21] [22] Чаще всего штамм CBS 380 ( S. bayanus ) приписывался как второй родитель, но также было убедительно продемонстрировано, что он обладает собственным гибридным генотипом. [23]

В 2011 году было высказано предположение, что неидентифицированная последовательность генома принадлежит еще не классифицированному природному виду. [24] Это было вскоре подтверждено открытием в Аргентине нового вида, Saccharomyces eubayanus , с геномом, на 99% идентичным не- cerevisiae части генома S. pastorianus , что неопровержимо подтверждает, что это второй родительский вид. [25] С тех пор S. eubayanus был обнаружен в Китае, Тибете и Монголии, что еще раз подтверждает как существование вида, так и его 99% сходство генома с не- cerevisiae родителем. [26]

По состоянию на 2014 год большинство специалистов согласились с тем, что дрожжи низового брожения S. pastorianus были созданы путем межвидовой гибридизации между S. eubayanus и S. cerevisiae , но не пришли к единому мнению о том, произошло ли это скрещивание в Азии или Европе. [27]

Будущая работа по геному

Дебаты по таксономии, похоже, завершились, поэтому новые исследования теперь сосредоточены на вариациях, наблюдаемых внутри членов S. pastorianus . Анализ лагерных пивных дрожжей показал, что их можно разделить на две группы на основе структуры ДНК: тип Фроберга и тип Сааца. [28] [29] В 2008 году был сделан дальнейший вывод о том, что эти две группы были результатом двух отдельных событий гибридизации, при этом родительский штамм S. cerevisiae происходил из отдельного эль/пивоваренного происхождения. [30]

По состоянию на 2014 год две группы лагерных пивных дрожжей классифицируются как тип I: тип Saaz, аллотриплоидные штаммы, которые, по-видимому, утратили большую часть своего генома S. cerevisiae . К ним относятся штаммы CBS 1513 (ранее классифицировались как S. carlsbergensis ) и CBS 1503 (ранее классифицировались как S. monacensis ) или тип 2: тип Frohberg, аллотетраплоидные штаммы, которые содержат почти полные наборы геномов от обоих родителей. К ним относится штамм Weihenstephan WS 34/70, который считается близким к типовому штамму S. pastorianus CBS 1538. [31] [32]

В 2015 году исследователям удалось создать новые лагерные пивные дрожжи путем гибридизации выбранных штаммов S. cerevisiae с S. eubayanus . [33] Эти новые гибридные дрожжи унаследовали полезные свойства от обоих родительских штаммов (например, использование мальтотриозы, устойчивость к холоду и флокуляция ) и превзошли их во время брожения (более быстрое брожение и более высокий выход алкоголя). Ожидается, что разнообразие штаммов лагерных дрожжей значительно возрастет в будущем.

Продолжаются исследования в области внутривидовой гибридизации Saccharomyces. В одной статье были созданы новые гибриды из S. cerevisiae и S. arboricola. Их результаты были типичны для подобных исследований, производительность ферментации была более надежной, а потомство/гибриды производили мозаику летучих сенсорных химикатов. [34]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Рисс, М. 1870. Botanische Untersuchungen über die Alkoholgährungspilze. стр. 29-30
  2. ^ Хансен ЕС. 1883. Undersøgelser над Alkoholgjærsvampenes Fysiologi og Morfologi. II. Om Askosporedannelsen hos Slægten Saccharomyces. Meddelelser из Carlsberg Laboratoriet 2: 29–102.
  3. ^ "Saccharomyces carlsbergensis".
  4. ^ .Хансен, EC 1908. Исследования по физиологии и морфологии алкогольных ферментов. XIII. Новые этюды на пивной бар и брожение. ЧР Трав. Лаборатория, Карлсберг 7:179-217.
  5. ^ "Cbs 1513".
  6. ^ Спротте, Дж. (2005) Von 1303/1305 bis zum Jahre 2005. 700 Jahre Nürnberger Bier, в Jahrbuch der Gesellschaft für Geschichte des Brauwesens 2005, Institut für Gärungsgewerbe Berlin, стр. 87–131.
  7. ^ Отто Пухнер и Рудольф Мук. (1950) Die frühesten Verordnungen über das Brauwesen in der freien Reichsstadt Nürnberg, insbesondere das Gebot, nur Gerste zum Bierbrauen zu verwenden und der Übergang zur Untergärung, в: Deutsche Brauwirtschaft 59, S. 367-369, .
  8. ^ Хакель-Стер, К. (1987) Das Brauwesen в Баварии, Vom 14. bis 16. Jahrhundert. Insbesondere die Entstehung und Entwicklung des Reinheitsgebotes (1516 г.). Инаугурационная диссертация, Технический университет, Берлин.
  9. ^ Рисс, М. 1870. Botanische Untersuruchungen über die Alkoholgährungspilze . стр. 29-30
  10. ^ Хансен ЕС. 1883. Undersøgelser над Alkoholgjærsvampenes Fysiologi og Morfologi. II. Om Askosporedannelsen hos Slægten Saccharomyces. Meddelelser из Carlsberg Laboratoriet 2: 29–102.
  11. ^ Мейсдёрффер, Франц Г. «Всеобъемлющая история пивоварения». Справочник по пивоварению: процессы, технологии, рынки (2009): 1-42.
  12. ^ Бултон, Кристофер и Дэвид Куэйн. Пивные дрожжи и брожение . John Wiley & Sons, 2008.
  13. ^ Хансен, EC 1904. Grundlinien zur Systematik der Saccharomyceten. Zentralblatt für Bakteriologie und Parasitenkunde Abteilung 2. 12:529-538
  14. ^ Хансен, ЕС, 1908. Исследования по физиологии и морфологии алкогольных ферментов. XIII. Nouvelles Etudes sur des levures de Brasserie и бас-брожение. ЧР Трав. Лаборатория, Карлсберг 7:179-217
  15. ^ Хансен, ЕС, 1908. Исследования по физиологии и морфологии алкогольных ферментов. XIII. Nouvelles Etudes sur des levures de Brasserie и бас-брожение. ЧР Трав. Лаборатория, Карлсберг 7:179-217
  16. ^ «База данных CBS».
  17. ^ ВОН-МАРТИНИ, ЭНН и КЛЕТУС П. КУРТЦМАН. "Связь дезоксирибонуклеиновых кислот среди видов рода Saccharomyces sensu stricto". Международный журнал систематической бактериологии 35.4 (1985): 508-511
  18. ^ МАРТИНИ, ЭНН ВОН и КЛЕТУС П. КУРТЦМАН. «Связь дезоксирибонуклеиновых кислот среди видов рода Saccharomyces sensu stricto». Международный журнал систематической бактериологии 35.4 (1985): 508-511
  19. ^ Borsting C, Hummel R, Schultz ER, et al. 1997. Saccharomyces carlsbergensis содержит два функциональных гена, кодирующих белок связывания ацил-КоА, один из которых похож на ген ACB1 из S. cerevisiae, а другой идентичен гену ACB1 из S. monacensis. Yeast 13: 1409–1421
  20. ^ Касарегола, Серж и др. «Анализ строения генома пивных дрожжей с помощью ПЦР, секвенирования и гибридизации субтеломерных последовательностей». Международный журнал систематической и эволюционной микробиологии 51.4 (2001): 1607-1618
  21. ^ Vaughan-Martini A, Martini A (2011) Глава 61 - Saccharomyces Meyen ex Reess (1870). В: Дрожжи (пятое издание). Лондон: Elsevier. С. 733–746.
  22. ^ Перес-Травес, Лаура и др. «О сложности таксона Saccharomyces bayanus: гибридизация и потенциальное гибридное видообразование». PLoS ONE 9.4 (2014): e93729.
  23. ^ Vaughan-Martini A, Martini A (2011) Глава 61 - Saccharomyces Meyen ex Reess (1870). В: Дрожжи (пятое издание). Лондон: Elsevier. С. 733–746.
  24. ^ Нгуен, Хуу-Ванг и др. «Расшифровка истории гибридизации, ведущей к более крупной линии на основе мозаичных геномов штаммов Saccharomyces bayanus NBRC1948 и CBS380T». PLoS ONE 6.10 (2011): e25821
  25. ^ Либкинд, Диего и др. «Одомашнивание микробов и идентификация дикого генетического запаса дрожжей для лагерного пива». Труды Национальной академии наук 108.35 (2011): 14539-14544.
  26. ^ Бинг, Цзянь и др. «Доказательства дальневосточного азиатского происхождения дрожжей для лагерного пива». Current Biology 24.10 (2014): R380-R381
  27. ^ Бойнтон, Примроуз Дж. и Дункан Грейг. «Экология и эволюция неодомашненных видов Saccharomyces». Дрожжи (2014).
  28. ^ Rainieri S, et al. Чистые и смешанные генетические линии Saccharomyces bayanus и Saccharomyces pastorianus и их вклад в геном штамма для лагерного пивоварения. Appl Environ Microbiol. 2006 Jun;72(6):3968-74
  29. ^ Вальтер, Андреа, Ана Хессельбарт и Юрген Вендланд. «Геномная последовательность Saccharomyces carlsbergensis, первой в мире чистой культуры лагерных дрожжей». G3: Гены | Геномы | Генетика 4.5 (2014): 783-793
  30. ^ Данн, Барбара и Гэвин Шерлок. «Реконструкция происхождения генома и эволюции гибридных лагерных дрожжей Saccharomyces pastorianus». Genome research 18.10 (2008): 1610-1623.
  31. ^ Гибсон, Брайан Р. и др. «Сравнительная физиология и эффективность ферментации штаммов дрожжей Saaz и Frohberg lager и родительского вида Saccharomyces eubayanus». Дрожжи 30.7 (2013): 255-266.
  32. ^ Вальтер, Андреа, Ана Хессельбарт и Юрген Вендланд. «Геномная последовательность Saccharomyces carlsbergensis, первой в мире чистой культуры лагерных дрожжей». G3: Гены | Геномы | Генетика 4.5 (2014): 783-793
  33. ^ Крогерус, Кристоффер и др. «Новые штаммы дрожжей для лагеров, полученные путем межвидовой гибридизации». Журнал промышленной микробиологии 42 (2015): 769-778.
  34. ^ Winans, Matthew J.; Yamamoto, Yuki; Fujimaru, Yuki; Kusaba, Yuki; Gallagher, Jennifer EG; Kitagaki, Hiroshi (2020). "Saccharomyces arboricola и его гибриды склонны к производству саке: межвидовые гибриды обнаруживают повышенные способности к ферментации и мозаичный метаболический профиль". Fermentation . 6 : 14. doi : 10.3390/fermentation6010014 .
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Saccharomyces_pastorianus&oldid=1219673814"