Brettanomyces Nedir? Şarap ve Biranın Tartışmalı Mayası

Aynı maya bir mahzende bozulma sayılır, birkaç yüz kilometre ötedeki bir bira fabrikasında ise tarifin vazgeçilmez parçasıdır. Brettanomyces cinsi, özellikle de Brettanomyces bruxellensis türü, fermente içecek dünyasında bu ikili konumuyla bilinir. Şarap üreticisi onu fıçıdan uzak tutmaya çalışırken Belçika'nın kendiliğinden fermente edilen biralarında yıllara yayılan olgunlaşmanın bir aşamasını o üstlenir.

Hangi maya, hangi isim?

Literatürde aynı organizma için hem Brettanomyces hem de Dekkera adına rastlanır; örneğin lambik birası çalışmasında tür Dekkera bruxellensis adıyla kaydedilmiştir (Spitaels ve ark., 2014). Bir mantar olarak yerini merak ediyorsanız, mayaların neden mantarlar âlemine girdiği maya bir mantar mı yazısında anlatılıyor.

Genomik çalışmaları derleyen bir incelemede B. bruxellensis'in şarapta genellikle kaliteyi olumsuz etkileyen bir maya olarak görüldüğü, bazı bira stillerinde ise temel bir katkı sağladığı belirtilmiştir (Curtin ve ark., 2014). Aynı derleme, türün model maya Saccharomyces cerevisiae'ya göre çok daha az anlaşıldığını ve bunun bir nedeninin sporlanma ile dönüşüm yöntemlerinin bu türde büyük ölçüde başarısız kalması olduğunu aktarır (Curtin ve ark., 2014).

Toskana'daki Sangiovese şaraplarının fermantasyonu sırasında toplanan 84 izolatın incelendiği bir çalışmada yedi farklı haplotip ayırt edilmiş, bunlardan biri 72 izolatla, yani yüzde 85,7 payla öne çıkmıştır (Agnolucci ve ark., 2009). Tek bir tür adı altında suştan suşa değişen bir davranış çeşitliliği saklıdır; aynı çalışmada haplotipler büyüme hızlarına ve uçucu fenol üretim kinetiklerine göre iki gruba ayrılmıştır (Agnolucci ve ark., 2009).

Şarapta ne üretir?

Brettanomyces'in şarapta istenmemesinin başlıca nedeni uçucu fenollerdir: 4-etilfenol ve 4-etilguaiakol (Valdetara ve ark., 2020). Kükürt dioksite karşı tepkiyi inceleyen bir transkriptom çalışmasında, bazı suşların bitmiş şarapta çoğalarak 4-etilguaiakol ve 4-etilfenol kaynaklı olumsuz bir duyusal profile yol açabildiği temel sorun olarak tanımlanmıştır (Valdetara ve ark., 2020).

Bu fenollerin öncülleri üzümden gelen hidroksisinnamik asit türevleri arasında aranır (Hixson ve ark., 2016). Sentezlenen p-kumaroil ve feruloil tartarat esterleriyle yapılan bir laboratuvar çalışmasında üç B. bruxellensis suşunun bu esterlerden etilfenol oluşturmadığı, aynı asitlerin glukoz esterlerinden ise hem 4-etilfenol hem de 4-etilguaiakol ürettiği gözlenmiştir (Hixson ve ark., 2016). Aynı çalışmada feruloil glukoz ilk kez kırmızı şarapta tanımlanmıştır (Hixson ve ark., 2016).

Uçucu fenollerin yanında biyojen aminler de ölçülür. Toskana izolatlarında model şarap koşulunda öne çıkan biyojen amin litrede 3,92 mg'a varan heksilamin olmuş, onu putresin ve feniletilamin izlemiştir (Agnolucci ve ark., 2009).

Az besinle hayatta kalan bir maya

Alkolü yüksek ve şekeri büyük ölçüde tükenmiş bir şarap, bir derlemeye göre başka mayaların pek yerleşmediği zor ortamlardan biridir (Smith ve ark., 2016). Besin gereksinimlerini inceleyen bir derlemede B. bruxellensis'in şarap kadar besince fakir başka ortamlardan da izole edildiği ve bu nedenle zor ortamlara uyum sağlamış bir "hayatta kalan" olarak görülebileceği yazılmıştır (Smith ve ark., 2016). Derlemeye göre türün besin ihtiyacı düşüktür; bira, elma şarabı, meyve suyu ve biyoetanol tesisleri de yaşadığı nişler arasındadır (Smith ve ark., 2016).

Kırmızı şarapta glukoz, etanol ve kükürt dioksitin etkisini yanıt yüzeyi yöntemiyle ölçen bir çalışmada pH 3,50'de litrede 20 mg'ın üzerindeki kükürt dioksit, büyümeye izin veren etanol düzeylerinde hücrelerin kültüre edilebilirliğini hemen yitirmesine yol açmıştır (Chandra ve ark., 2014). Aynı çalışmada yüzde 14 etanolde gecikme evresi 3 günden 10 güne uzamış, yüzde 15'te ise büyüme tamamen durmuştur (Chandra ve ark., 2014). Günde litre başına 50 mikrogramın üzerinde 4-etilfenol üretimi yalnızca mililitrede milyon düzeyinde canlı hücre bulunduğunda görülmüş ve artan glukozla uyarılmıştır (Chandra ve ark., 2014).

Kükürt dioksit her B. bruxellensis suşunda aynı etkinliği göstermez (Valdetara ve ark., 2020). Farklı genetik geçmişe sahip iki suşun kükürt dioksit darbesine yanıtını RNA dizilemesiyle izleyen çalışmada sülfitlerin kültüre edilebilirliği ve metabolizmayı etkilediği, uçucu fenol üretimini ise etkilemediği bulunmuştur (Valdetara ve ark., 2020). Yazarlar iki suşta ortak olan yanıt içinde SSU1 geninin yürüttüğü detoksifikasyonu uyumun temel özgül mekanizması olarak öne çıkarmıştır (Valdetara ve ark., 2020).

Birada neden aranır?

Belçika'nın lambik biraları, şişelenmeden önce bir ila üç yıl süren kendiliğinden bir fermantasyondan geçer (Spitaels ve ark., 2014). Geleneksel bir lambik bira fabrikasında iki fermantasyon partisinin iki yıl boyunca örneklendiği çalışmada 2000'i aşkın bakteri ve maya izolatı tanımlanmış ve karakteristik bir ardışıklık bulunmuştur (Spitaels ve ark., 2014). İlk ay Enterobacteriaceae hâkimken ikinci ayda yerini Pediococcus damnosus ve Saccharomyces türlerine bırakmış, altıncı aya gelindiğinde Saccharomyces'in yerini Dekkera bruxellensis almıştır (Spitaels ve ark., 2014).

Benzer bir yöntemle yapılan Amerikan coolship bira fermantasyonlarında da tablo tekrarlanmıştır: bir yıllık fermantasyonun ardından B. bruxellensis baskın maya topluluğu olmuş, aşılama yapılmadan korunan bu ardışıklık bira fabrikasında yerleşik bir mikrop topluluğunun varlığıyla açıklanmıştır (Bokulich ve ark., 2012).

Lambik üretiminde kullanılan ahşap fıçıları inceleyen metagenomik çalışmada fıçıların gerekli mikroorganizmalar için bir aşı kaynağı işlevi gördüğü ve istenen ardışıklığa uygun, düşük oksijenli bir ortam sağladığı öne sürülmüştür (Vermote ve ark., 2023). Aynı çalışmada Dekkera bruxellensis ve Brettanomyces custersianus'a ait dizilerde gliserol üretimiyle ilişkili genlerin bulunmadığı bildirilmiştir (Vermote ve ark., 2023).

İki içecek, bir maya

Farkı yaratan çoğu zaman mayanın kendisi değil, içeceğe dair beklentidir. Genomik derlemede de aynı ikilik vurgulanır: şarapta genellikle olumsuz etkiler ile anılan tür, bazı bira stillerinde temel bir katkı olarak görülür (Curtin ve ark., 2014). Şarap üretiminde Brett'in hangi aşamada ve hangi koşulda devreye girdiğini anlamak için alkolik fermantasyonu yürüten şarap mayasının nasıl çalıştığına bakmak iyi bir başlangıç.

Kavanozda mayalarla bakterilerin birlikte çalıştığı başka bir içecek merak ediyorsanız, çay mantarı denen tabakanın neyden yapıldığı kombucha mayası mantar mı yazısında ayrıca ele alınıyor. Sofrada şarap ile mantar yemeklerini yan yana düşünüyorsanız aroma eşleştirmesi mantar ve şarap eşleşmesi yazısının konusu; biranın kendi eşleştirme mantığı da mantar ve bira eşleşmesi yazısında.

Bilimsel referanslar

Agnolucci, M. et al. (2009). Genetic diversity and physiological traits of Brettanomyces bruxellensis strains isolated from Tuscan Sangiovese wines. Int J Food Microbiol, 130(3), 238-44. PMID 19237217. DOI 10.1016/j.ijfoodmicro.2009.01.025.

Bokulich, N.A. et al. (2012). Brewhouse-resident microbiota are responsible for multi-stage fermentation of American coolship ale. PLoS One, 7(4), e35507. PMID 22530036. DOI 10.1371/journal.pone.0035507.

Chandra, M. et al. (2014). A Response Surface Methodology study on the role of factors affecting growth and volatile phenol production by Brettanomyces bruxellensis ISA 2211 in wine. Food Microbiol, 42, 40-6. PMID 24929715. DOI 10.1016/j.fm.2014.03.002.

Curtin, C.D. et al. (2014). Genomic insights into the evolution of industrial yeast species Brettanomyces bruxellensis. FEMS Yeast Res, 14(7), 997-1005. PMID 25142832. DOI 10.1111/1567-1364.12198.

Hixson, J.L. et al. (2016). Hydroxycinnamoyl Glucose and Tartrate Esters and Their Role in the Formation of Ethylphenols in Wine. J Agric Food Chem, 64(49), 9401-9411. PMID 27960298. DOI 10.1021/acs.jafc.6b04074.

Smith, B.D. et al. (2016). Brettanomyces bruxellensis, a survivalist prepared for the wine apocalypse and other beverages. Food Microbiol, 59, 161-75. PMID 27375257. DOI 10.1016/j.fm.2016.06.008.

Spitaels, F. et al. (2014). The microbial diversity of traditional spontaneously fermented lambic beer. PLoS One, 9(4), e95384. PMID 24748344. DOI 10.1371/journal.pone.0095384.

Valdetara, F. et al. (2020). Transcriptomics unravels the adaptive molecular mechanisms of Brettanomyces bruxellensis under SO2 stress in wine condition. Food Microbiol, 90, 103483. PMID 32336374. DOI 10.1016/j.fm.2020.103483.

Vermote, L. et al. (2023). New insights into the role of key microorganisms and wooden barrels during lambic beer fermentation and maturation. Int J Food Microbiol, 394, 110163. PMID 36913841. DOI 10.1016/j.ijfoodmicro.2023.110163.

Bu içerik bilgilendirme amaçlıdır, tıbbi tavsiye niteliği taşımaz. Herhangi bir sağlık kararı almadan önce hekiminize danışınız. Fonksiyonel mantarlar ilaç değildir ve hastalıkların tedavisinde kullanılamaz.

Atıf yapılan kaynak: 9  |  Yöntem: Editöryel Politika  |  Referanslar: Bibliyografya