Diastaticus Mayası: Saison'un Mayası, Şişenin Bozucusu

Bira yapımcıları için "diastaticus" kelimesi uzun süre yalnız bir anlama geldi: şişelenmiş birayı yeniden mayalandırıp aşırı köpürten, kapakları fırlatan ve şişe patlatabilen bir bozucu maya. Son on yılın genom çalışmaları bu tabloyu karmaşıklaştırdı. Aynı maya grubunun, Belçika saison birası gibi geleneksel stillerde on yıllardır üretim mayası olarak kullanıldığı ortaya çıktı. Bu yazı Saccharomyces cerevisiae var. diastaticus'u hem bozucu hem üretici olarak ele alıyor: dekstrini sindiren genini, bu genin neden bazı suşlarda susturulduğunu, maya fabrikaya nereden giriyor olabilir ve biracıların ona karşı denediği yolları.

Sıradan mayanın yemediği şeker

Bira şırası glukoz, maltoz ve maltotriozun yanı sıra daha uzun zincirli dekstrinler de içerir. Sıradan bira mayası bu dekstrinleri büyük ölçüde mayalandıramaz; bitmiş biranın gövdesinin bir kısmı bu artık şekerden gelir. Diastatik S. cerevisiae suşları ise dekstrin ve nişasta gibi uzun zincirli oligosakkaritleri parçalayıp mayalandırma yeteneğine sahiptir (Krogerus ve ark., 2020).

Bu yeteneğin arkasında STA1 geninin kodladığı ve hücre dışına salgılanan bir glukoamilaz enzimi vardır (Krogerus ve ark., 2019). Şişelenmiş birada bu enzim çalışmaya devam ettiğinde normalde mayalanmayacak oligosakkaritler tüketilir; sonuç aşırı mayalanma, taşma ve istenmeyen tatlardır (Paraíso ve ark., 2023). STA1 ve atası olan SGA1 geninin birlikte çıkarılan soyağacı, STA1'in tek bir kökenden geldiğini ve diastatik mayaların bütün soyu kadar eski olduğunu düşündürmüştür (Paraíso ve ark., 2023).

Bozucu yüz: şişedeki fazla karbondioksit

Almanya'da yapılan bir çalışmada 19 bilinmeyen bozucu maya izolatı genetik ve fenotipik yöntemlerle incelenmiş ve biri dışında hepsinin farklı S. cerevisiae var. diastaticus suşları olduğu görülmüştür (Meier-Dörnberg ve ark., 2018). Bu mayaların aşırı mayalandırma yeteneği karbondioksit derişimini artırır; biranın taşmasına ve şişe patlamasına, tat, çökelme ve bulanıklık değişikliklerine yol açabilir (Meier-Dörnberg ve ark., 2018).

Aynı çalışmanın bir ayrıntısı önemlidir: STA1 geni gerçek zamanlı PCR ile doğrulanabilse de genin varlığı ile bozma potansiyeli arasında bir ilişki gösterilememiş, TUM 3-H-2 suşu ise diastaticus olmasına karşın dekstrin ve çözünür nişastayı kullanamamıştır (Meier-Dörnberg ve ark., 2018). Bu suşlarla yapılan biralar kuru, şarabımsı bir gövde ve Alman buğday biralarında aranan fenolik notalar göstermiştir (Meier-Dörnberg ve ark., 2018).

Şişeden kendiliğinden taşmanın küf proteinleriyle ilgili başka bir nedeni bira şişeden neden taşar yazısında anlatılıyor; orada fazla karbondioksit değil, kabarcık oluşumunu kolaylaştıran proteinler söz konusu.

Gen var, etki yok: promotördeki boşluk

STA1 taşıyan suşların neden farklı davrandığı sorusu Finlandiya'da çözülmüştür. Zayıf diastatik suşlarda STA1 geninin promotör bölgesinde 1162 baz çiftlik bir silinme bulunmuş; CRISPR/Cas9 ile bu silinme yeniden oluşturulduğunda suşun birada büyüme ve dekstrin tüketme yeteneği ile genin ifadesi belirgin biçimde azalmıştır (Krogerus ve ark., 2019). Araştırmacılar bu silinmeye dayanarak çok ve az diastatik suşları ayırt eden yeni PCR primerleri tasarlamıştır (Krogerus ve ark., 2019).

Aynı çalışmada kamuya açık genom verileri, STA1'in 'Beer 2' ya da 'Mosaic Beer' adı verilen bira mayası soyunda yaygın olduğunu göstermiş; birkaç güçlü diastatik suştan STA1 silindiğinde, bu suşlarda şıra fermantasyonu sırasında maltotriozun kullanımının ağırlıkla STA1 aracılığıyla hücre dışında parçalanmaya dayandığı anlaşılmıştır (Krogerus ve ark., 2019).

Üretici yüz: saison

Bu bulgular diastatik mayalara bakışı değiştirdi. Bir derlemeye göre bu suşlar yalnızca yabanıl kirleticiler değil, büyük bir bira mayası soyuna ait, uzmanlaşmış evcil mayalardır; pek çok diastatik suş on yıllardır farkında olunmadan üretim mayası olarak kullanılmıştır ve saison gibi geleneksel bira stillerinin üretiminde yer alır (Krogerus ve ark., 2020).

Bir zamanlar ayrı tür sayılan Saccharomyces diastaticus gibi varyantların 45 tip suşu genomik olarak incelendiğinde, bunların S. cerevisiae'nin evcilleşmiş soylarına dağıldığı, yabanıl soylarda ise bulunmadığı görülmüştür (Pontes ve ark., 2020). Bira mayalarının evcilleşmesinin başka bir kolu, Norveç çiftliklerinde kuşaktan kuşağa aktarılan maya kültürleri, kveik yazısında; Himalaya köylerinde kuru keklerle kuşaktan kuşağa aktarılan mayalar ise marcha yazısında anlatılıyor.

İki mayayı karıştırmak da bir yöntemdir. S. cerevisiae ile diastaticus'un farklı oranlarda aşılandığı denemelerde saf diastaticus fermantasyonunun orta noktası 45,45 saatte, S. cerevisiae'ninki 28,28 saatte gelmiş, karışımlar ikisinin arasında kalmış; alkoller ve esterler karışım oranıyla doğrusal biçimde değişmiştir (Nemenyi ve ark., 2024).

Fabrikaya nereden giriyor

Portekiz'de bir zanaat bira fabrikasında 18 ay boyunca izlenen gerçek kirlenme vakalarında, tüm genom dizilemesi tekrarlayan kirlenmelerin çevresel suşlardan kaynaklandığını göstermiş; bazı kirleticiler Botsvana'da doğadan ayrılan diastatik suşlarla yakın akraba çıkmıştır (Paraíso ve ark., 2023). Yazarlar, doğada bulunan diastatik mayaların evcil ortamdan kaçıp yeniden yabanıllaşmış olabileceğini öne sürer (Paraíso ve ark., 2023).

Isıl işlemle başa çıkma yetenekleri de incelenmiştir. MB523 suşunun askosporları sekiz döngü boyunca 60 °C'de 10 dakika ısıtılıp yeniden büyütülüp sporlandırıldığında sporlanma oranı yaklaşık yüzde 75'te kalmış, ama 60 °C'de nüfusun yüzde 90'ını öldürmek için gereken süre 6,5 dakikadan 9,0 dakikaya çıkmıştır (Suiker ve ark., 2023). Isıya maruz kalmayan hücrelerde ise ısı direnci azalmıştır (Suiker ve ark., 2023).

Mayaya karşı maya

Pastörizatörü olmayan küçük bira fabrikaları için yeni bir yol önerilmiştir: bazı Saccharomyces mayalarının ürettiği "katil" toksinler. Diastatik suşların yüzde 91'i S. cerevisiae'nin K1 toksinine duyarlı çıkmış; 192 katil maya taranarak K1'e dirençli diastatik mayaların hepsini baskılayan yeni K2 toksinleri bulunmuş ve varyant K2 toksinleri denenen diastatik suşların yüzde 95'ini baskılamıştır (Zhong ve ark., 2024). Benzetilmiş bir diastatik kirlenme sırasında katil maya eklenmesi, bira denemelerinde aşırı mayalanmayı önlemiştir (Zhong ve ark., 2024).

Maya hücrelerinin fermantasyon sonunda nasıl bir araya gelip dibe çöktüğü bira mayası flokülasyonu yazısında, mayanın bir mantar olarak nereye oturduğu ise maya bir mantar mı yazısında.

Bilimsel referanslar

Krogerus, K. et al. (2019). A deletion in the STA1 promoter determines maltotriose and starch utilization in STA1+ Saccharomyces cerevisiae strains. Appl Microbiol Biotechnol, 103(18), 7597-7615. PMID 31346683. DOI 10.1007/s00253-019-10021-y.

Krogerus, K. & Gibson, B. (2020). A re-evaluation of diastatic Saccharomyces cerevisiae strains and their role in brewing. Appl Microbiol Biotechnol, 104(9), 3745-3756. PMID 32170387. DOI 10.1007/s00253-020-10531-0.

Meier-Dörnberg, T. et al. (2018). Saccharomyces cerevisiae variety diastaticus friend or foe? Spoilage potential and brewing ability of different Saccharomyces cerevisiae variety diastaticus yeast isolates by genetic, phenotypic and physiological characterization. FEMS Yeast Res, 18(4), foy023. PMID 29518233. DOI 10.1093/femsyr/foy023.

Nemenyi, J. et al. (2024). The effect of mixed culture fermentation of Saccharomyces cerevisiae and Saccharomyces cerevisiae var. diastaticus on fermentation parameters and flavor profile. J Food Sci, 89(1), 513-522. PMID 37983755. DOI 10.1111/1750-3841.16833.

Paraíso, F. et al. (2023). Do microbes evade domestication? Evaluating potential ferality among diastatic Saccharomyces cerevisiae. Food Microbiol, 115, 104320. PMID 37567630. DOI 10.1016/j.fm.2023.104320.

Pontes, A. et al. (2020). Revisiting the Taxonomic Synonyms and Populations of Saccharomyces cerevisiae: Phylogeny, Phenotypes, Ecology and Domestication. Microorganisms, 8(6), 903. PMID 32549402. DOI 10.3390/microorganisms8060903.

Suiker, I.M. et al. (2023). Heat resistance acquirement of the spoilage yeast Saccharomyces diastaticus during heat exposure. J Food Prot, 86(1), 100020. PMID 36916600. DOI 10.1016/j.jfp.2022.100020.

Zhong, V. et al. (2024). Inhibition of diastatic yeasts by Saccharomyces killer toxins to prevent hyperattenuation during brewing. Appl Environ Microbiol, 90(10), e0107224. PMID 39264169. DOI 10.1128/aem.01072-24.

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: 8  |  Yöntem: Editöryel Politika  |  Referanslar: Bibliyografya