Sapere Scienza

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Come preparare una birra amara senza luppolo

26 Aprile 2018

Il gusto particolarmente amaro di alcune birre è ciò che fa la differenza tra amanti, degustatori e produttori artigianali della bevanda. Questa caratteristica è conferita dal luppolo (Humulus lupulus) e bilancia le note dolci di ingredienti quali l’orzo. Un gruppo di ricercatori della University of California, Berkeley è riuscito a conferire il giusto sapore amarognolo senza l’aggiunta di luppolo, modificando il DNA del lievito adoperato nella preparazione della birra. Come e perché hanno sperimentato questa soluzione?

 

Serendipità in laboratorio

 

Come abbiamo già spiegato in altri articoli, la serendipità è la capacità di fare, per caso, inattese e felici scoperte mentre si sta cercando altro. Succede spesso in campo scientifico e quello che vi racconteremo ne è un esempio. Charles Denby, uno degli autori dell’articolo pubblicato su Nature Communications, era giunto a Berkeley per studiare combustibili sostenibili per i mezzi di trasporto insieme a Jay Keasling, professore di ingegneria chimica e biomolecolare e pioniere nel campo della biologia sintetica. La strategia sviluppata da Keasling consisteva nel creare microbi, batteri e lieviti, che incrementassero la loro produzione di molecole complesse quali i terpeni e quindi inserire al loro interno geni che trasformassero queste molecole in sostanze commerciali quali l’artemisina, un rimedio contro la malaria, il butanolo, un combustibile, e aromi. Nello stesso periodo Denby aveva iniziato a preparare birra in casa con un gruppo di amici e, una volta scoperto che il sapore di luppolo era conferito da molecole terpeniche, capì subito che si potevano sviluppare ceppi di lieviti, usati appunto nella fermentazione della bevanda, che producessero terpeni nella stessa concentrazione che si può trovare in una birra, dopo aver aggiunto del luppolo.

 

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Usare le forbici per il DNA: CRISPR-Cas9

 

Come raggiungere questo risultato? I ceppi ingegnerizzati di lievito sono stati modificati usando CRISPR-Cas9, l’ormai famoso strumento di editing genetico.

 

 

I ricercatori hanno inserito quattro nuovi geni con dei promotori che li controllassero all’interno dei lieviti per la fermentazione della birra. Due dei geni - linalolo sintasi e geraniolo sintasi - codificano per enzimi che formano componenti legati agli aromi, comuni in molte piante. Gli altri due geni provenivano da lieviti e il loro compito era promuovere la produzione di precursori, molecole necessarie a ottenere linalolo e geraniolo. Tutti questi componenti genetici - nelle giuste proporzioni, appositamente calcolate da un software - sono stati inseriti nel lievito grazie a un piccolo plasmide (DNA circolare). Le cellule del lievito hanno quindi trasformato il gene Cas9 nelle proteine Cas9, le quali hanno tagliato il DNA del lievito in specifici punti. Gli enzimi riparatori hanno fatto il resto, inserendo i quattro geni e i promotori.

 

Per una birra più sostenibile
 

Quello che sembra un esperimento “alla Frankenstein” ha, invece, un grande valore e potenziale per quanto riguarda la sostenibilità ambientale nella produzione di birra. Le coltivazioni di luppolo richiedono grandi quantitativi di acqua, fertilizzante e di energia per il trasporto del raccolto. Basti pensare che una pinta di birra artigianale (circa mezzo litro) richiede 50 pinte di acqua solo per far crescere le piante di luppolo. E all’assaggio? Ci sono differenze tra la birra tradizionale e quella senza luppolo? In un test a doppio cieco, gli impiegati della Lagunitas Brewing Company di Petaluma, in California, hanno caratterizzato la birra preparata a partire da ceppi modificati di lievito come più luppolosa rispetto al campione di controllo, contenente un normale lievito e del luppolo Cascade, dall’aroma floreale e speziato. Un buon inizio per un futuro sempre più orientato alla conservazione e protezione dell’ambiente.

 

Rimaniamo in ambito enogastronomico con l’articolo di Hervé This “Un sorbetto dolce a piacere”, che potrete leggere acquistando il numero di ottobre 2017 di Sapere.

copertina   novembre-dicembre 2018

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