Melez Şarap Mayaları: S. cerevisiae ve S. kudriavzevii

Lager birasının mayasının iki ayrı türün melezi olduğu bira tarihinin bilinen öykülerinden biridir. Daha az bilineni, şarap ve ale bira mayalarında da benzer melezlerin bulunmasıdır. İsviçre'den Alsas'a, Almanya'dan Macaristan'a, serin iklimlerin şaraphanelerinde sıradan şarap mayası Saccharomyces cerevisiae ile soğuğu seven akrabası Saccharomyces kudriavzevii'nin doğal melezleri ayrılmıştır. Bu yazı bu melezlerin nasıl tanındığını, nereden geldiklerini ve soğuk fermantasyonda ne yaptıklarını anlatıyor.

Şarapta ilk tanım

Bir mayanın melez olduğunu anlamanın yolu, genomunun farklı kısımlarının farklı türlere benzediğini göstermektir. Birkaç şarap izolatı, farklı kromozomlarda bulunan beş çekirdek geni (CAT8, CYR1, GSY1, MET6 ve OPY1), ribozomal ITS bölgesi ve mitokondriyal COX2 geni ile incelendiğinde S. cerevisiae ile S. kudriavzevii arasında, S. cerevisiae ile S. bayanus arasında yeni doğal melezler ve S. bayanus × S. cerevisiae × S. kudriavzevii üçlü melezi tanımlanmıştır (González ve ark., 2006). Bu çalışma şarap fermantasyonunda yer alan S. cerevisiae × S. kudriavzevii melezlerini ilk kez tanımlamıştır (González ve ark., 2006).

Bira tarafındaki benzer öykü, lager mayasının ebeveynlerinden biri olan Saccharomyces eubayanus'un Patagonya'da bulunmasıyla tamamlanmıştı; o öykü lager mayasının kökeni yazısında anlatılıyor.

Kuzey Avrupa'nın şaraphanelerinde

Lager mayalarının melez doğası 25 yıldır biliniyordu, ama elma şarabı ve şarap fermantasyonlarında melezler ancak yakın dönemde tanımlanmıştı (Erny ve ark., 2012). Fransa'nın Alsas bölgesinde, Almanya'da, Macaristan'da ve ABD'de şarap yapımında kullanılan 24 S. cerevisiae × S. kudriavzevii melezi ile Eg8 adlı endüstriyel suş incelendiğinde, hücre başına DNA miktarı 2n, 3n ve 4n gibi farklı ploidi düzeyleri göstermiştir (Erny ve ark., 2012).

Mikrosatelit analizi bu melezlerin birkaç farklı S. cerevisiae şarap mayası ile çeşitli S. kudriavzevii suşları arasındaki birden çok melezleşme olayının ürünü olduğunu ortaya koymuş; geniş bir coğrafyada bulunan Eg8 soyu eski bir kökene işaret etmiştir (Erny ve ark., 2012). Yazarlar bu bulguları, soğuğu seven bu melezlerin serin iklimlerdeki şaraphane ortamına özgü uyumlarının yansıması olarak yorumlamıştır (Erny ve ark., 2012).

Ebeveynlerden biri: S. kudriavzevii

Melezin soğuk tarafı S. kudriavzevii'den gelir. İspanya'dan ayrılan S. kudriavzevii suşları kırmızı ve beyaz şıralarda farklı sıcaklıklarda fermantasyona sokulduğunda gliserol ve etanol üretiminde suşlar arasında çarpıcı bir benzerlik, aroma profillerinde ise büyük bir çeşitlilik görülmüştür (Peris ve ark., 2016). Bu suşlar şıra fermantasyonunda istenen özellikler gösterse de yaptıkları şarapların kalitesi ticari bir S. cerevisiae ile yapılanlardan daha iyi bulunmamış; yazarlar şarabı geliştirmek için melezleştirme ya da yönlendirilmiş evrimi önermiştir (Peris ve ark., 2016).

Soğukta kim önde

Düşük sıcaklıkta fermantasyon, şaraba daha iyi aroma kazandırmak için yaygın bir yaklaşımdır. Serin iklimli Avrupa ülkelerindeki fermantasyonlardan ayrılan 23 S. cerevisiae × S. kudriavzevii melezi 8, 12 ve 24 °C'de denendiğinde düşük sıcaklıkta büyüme yetenekleri farklı çıkmış; melezin genomundaki S. kudriavzevii payı daha kısa bir gecikme evresiyle orta düzeyde ilişkili bulunmuştur (Ortiz-Tovar ve ark., 2018).

Soğuğa yanıt veren NSR1, GUT2 ve GPD1 genlerinde, düşük sıcaklıkta daha iyi büyüyen melezlerde S. kudriavzevii alellerinin göreli ifadesi S. cerevisiae alellerinden daha yüksek olmuştur (Ortiz-Tovar ve ark., 2018). Bu bulgu, melezin soğuğa dayanıklılığını büyük ölçüde S. kudriavzevii'den aldığı genomik katkıya bağlar.

Şaraba yansıyan farklar

Melezler şarabın bileşimini de değiştirebilir. Şarap fermantasyonlarında S. cerevisiae × S. kudriavzevii melezlerinin S. cerevisiae suşuna göre daha yüksek düzeyde mannoprotein salgıladığı ve mannoprotein biyosentezinde görevli PMT1 geninin ifadesinin melezde arttığı gösterilmiştir; laboratuvarda yapay olarak oluşturulan melezler de aynı artışı göstermiştir (Pérez-Través ve ark., 2016). Mannoproteinler aroma bileşiklerinin tutulması, protein bulanıklığına karşı koruma ve buruklukta azalma gibi şarap kalitesi yönlerini etkiler (Pérez-Través ve ark., 2016).

Serin iklimde yetişen Riesling üzümüyle yapılan bir karşılaştırmada S. cerevisiae × S. kudriavzevii melezi istenen asetat esterlerini ve monoterpenleri artırmış; S. cerevisiae × S. paradoxus melezi ise daha yüksek düzeyde yüksek alkoller üretmiş ve l-malat ile sülfit derişimlerini azaltmıştır (Kanter ve ark., 2020).

Birada da var

Melezler yalnız şarapta değildir. Bir derlemeye göre S. cerevisiae × S. kudriavzevii melezleri şarap, ale birası ve elma şarabı gibi farklı endüstriyel ortamlardan ayrılmıştır ve eldeki veriler bu melezlerin geleneksel üretim koşullarına uzun ve karmaşık bir uyum öyküsü olduğunu düşündürür (Peris ve ark., 2018). Bira ortamlarından ayrılan geniş bir türler arası melez setinin dizilenmesi, Saccharomyces türleri arasındaki bazı melezlerin endüstriyel ortamlarda iki ebeveynin önemli özelliklerini birleştirerek ortaya çıktığını ve çeşitlendiğini göstermiştir (Gallone ve ark., 2019). Melezleşme sonrası her soy belirli bira stillerine özelleşmiş ve bu süreç alt genomlar arasında yoğun bir kimerleşmeyle birlikte yürümüştür (Gallone ve ark., 2019).

Şarap mayasının sıradan bir şıradaki işleyişi şarap mayası nasıl çalışır yazısında, soğuk bölgelerin bir başka özel şarabının mayalarla ilişkisi ise buz şarabı yazısında anlatılıyor. Bira mayalarının bir başka evcil soyu, dekstrini de mayalandıran diastaticus, diastaticus mayası yazısının konusu.

Bilimsel referanslar

Erny, C. et al. (2012). Ecological success of a group of Saccharomyces cerevisiae/Saccharomyces kudriavzevii hybrids in the northern european wine-making environment. Appl Environ Microbiol, 78(9), 3256-3265. PMID 22344648. DOI 10.1128/AEM.06752-11.

Gallone, B. et al. (2019). Interspecific hybridization facilitates niche adaptation in beer yeast. Nat Ecol Evol, 3(11), 1562-1575. PMID 31636425. DOI 10.1038/s41559-019-0997-9.

González, S.S. et al. (2006). Natural hybrids from Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces bayanus and Saccharomyces kudriavzevii in wine fermentations. FEMS Yeast Res, 6(8), 1221-1234. PMID 17156019. DOI 10.1111/j.1567-1364.2006.00126.x.

Kanter, J.P. et al. (2020). The impact of hybrid yeasts on the aroma profile of cool climate Riesling wines. Food Chem X, 5, 100072. PMID 31891155. DOI 10.1016/j.fochx.2019.100072.

Ortiz-Tovar, G. et al. (2018). A comparison of the performance of natural hybrids Saccharomyces cerevisiae × Saccharomyces kudriavzevii at low temperatures reveals the crucial role of their S. kudriavzevii genomic contribution. Int J Food Microbiol, 274, 12-19. PMID 29574243. DOI 10.1016/j.ijfoodmicro.2018.03.002.

Peris, D. et al. (2016). Enological characterization of Spanish Saccharomyces kudriavzevii strains, one of the closest relatives to parental strains of winemaking and brewing Saccharomyces cerevisiae × S. kudriavzevii hybrids. Food Microbiol, 53(Pt B), 31-40. PMID 26678127. DOI 10.1016/j.fm.2015.07.010.

Peris, D. et al. (2018). On the origins and industrial applications of Saccharomyces cerevisiae × Saccharomyces kudriavzevii hybrids. Yeast, 35(1), 51-69. PMID 29027262. DOI 10.1002/yea.3283.

Pérez-Través, L. et al. (2016). Increased mannoprotein content in wines produced by Saccharomyces kudriavzevii × Saccharomyces cerevisiae hybrids. Int J Food Microbiol, 237, 35-38. PMID 27543813. DOI 10.1016/j.ijfoodmicro.2016.08.014.

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