Uno studio sul DNA svela l'evoluzione del lieviti della birra.

La storia della birra ha accompagnato fin dall'antichità l’evoluzione della civiltà umana, ma non solo: anche le materie prime impiegate come ingredienti sono state plasmate per rispondere alle nuove esigenze di consumo. Nel corso dei secoli, infatti, l’uomo ha selezionato i cereali migliori per la produzione della bevanda, individuando quelli con caratteristiche più performanti, ha creato nuovi ibridi e varietà, ha addomesticato il luppolo per la funzione amaricante e conservante e ha messo a coltura altri vegetali impiegati spesso come ingredienti aggiuntivi o succedanei.

Anche i lieviti, seppur invisibili ad occhio nudo e difficili da comprendere e studiare prima dell’avvento delle nuove tecniche di indagine microbiologica, hanno subito un importante effetto di pressione selettiva delle popolazioni a causa dello sviluppo delle tecniche di produzione della birra e, più in generale, delle bevande fermentate.

Grazie alle tecniche più avanzate di mappatura del Dna  siamo oggi in grado di capire come si sono evoluti  questi lieviti.  La rivista Molecular Biology and Evolution ha pubblicato  una ricerca  coordinata da Chris Todd Hittinger dell’Universita’ americana Wisconsin-Madison. I ricercatori hanno analizzato il Dna del  Saccharomyces eubayanus che,  insieme con il Saccharomyces cerevisiae, viene usato per produrre la birra Lager, la più bevuta nel mondo.  La ricostruzione dell’ evoluzione genetica del lievito ha mostrato che per ben due volte è avvenuto un incrocio fra i lieviti S. cerevisiae e S. eubanyus.  Questo matrimonio, fa notare Hittinger, è altamente improbabile fra due specie che sono geneticamente diverse tra loro quanto gli esseri umani e gli uccelli.

Kevin Verstrepen e colleghi dell'Università di Leuven, in Belgio, sulla rivista “Cell” ricostruiscono l'albero filogenetico dei lieviti con particolare riferimento al lievito di birra.

Verstrepen e colleghi hanno sequenziato i genomi di 157 ceppi di lievito utilizzati per produrre, birra, vino, liquori, sake, pane e bioetanolo. Dalle analisi è risultato che il lievito industriale usato oggi deriva tutto da pochi ceppi ancestrali, che si evolsero in cinque grandi gruppi, differenziandosi poi a seconda del loro uso industriale e dei confini geografici.

I ceppi utilizzati per produrre birra in Belgio e Germania, per esempio, sono strettamente imparentati, ma separati da quelli del Regno Unito e degli Stati Uniti.


“Quando i primi utilizzatori dei lieviti ottenevano una buona fermentazione, erano abbastanza intelligenti da raccogliere il sedimento per riutilizzarlo per la produzione successiva, anche se ovviamente non avevano alcuna idea di che cosa vi fosse dentro”, ha spiegato Verstrepen. “Riutilizzando i microbi per produrre la birra, hanno separato completamente i lieviti dalla natura: i lieviti hanno continuato a evolvere in un ambiente artificiale”.

I ricercatori hanno scoperto anche alcuni schemi genetici legati alla domesticazione del processo.
"Il lievito selvatico può riprodursi sessualmente durante i periodi di scarsità di
risorse o di stress, ma oggi il lievito di birra ha perso questa capacità: ha mantenuto funzionali solo i geni per la riproduzione asessuata, probabilmente per le più favorevoli condizioni di vita: sono diventati praticamente sterili”, ha aggiunto Verstrepen.

In particolare, i ricercatori hanno trovato le prove dell'amplificazione dei geni coinvolti nel metabolismo degli zuccheri della birra, e della selezione contro la produzione di 4VG, un composto aromatico poco piacevole che viene prodotto dai lieviti naturali.

“Per quanto ne sappiamo, non esiste vantaggio selettivo nella soppressione della produzione di 4VG”, ha concluso Verstrepen. "Semplicemente, qualcuno avrà detto: 'ha un buon sapore, lo useremo ancora". I lieviti del vino, invece, mostrano una resistenza al rame, che veniva usato per combattere le infezioni fungine nelle vigne e finiva nei grappoli d'uva.

(fonti: Le Scienze, altri)