Разбираем мир микробиологии по кусочкам
Хлеб на закваске и его ароматы…все дело в бактериях.
Хлеб является важной частью многих культур по всему миру. И кто пройдет мимо теплого, ароматного, только что испеченного багета из пекарни? Хлеб на закваске – это один из примеров продукта брожения, приготовленный с добавлением микроорганизмов, таких как дрожжи, молочнокислые бактерии и уксуснокислые бактерии. В процессе роста и развития, именно эти микроорганизмы создают органические кислоты (такие как молочная кислота или уксусная кислота), которые придают хлебу на закваске его отличительный вкус, а также углекислый газ, который заставляет тесто хлеба подниматься при брожении.
Главным ингредиентом хлеба на закваске является сама закваска, состоящая из микробного сообщества, которое должно быть постоянно “накормлено” (представьте, что закваска – это своего рода домашнее животное, которого нужно кормить через день или два, если это “животное” будет храниться в холодильнике). Приготовить закваску несложно: вам понадобится только мука и вода. Также можно приобрести уже готовую закваску из магазина или одолжить ее у ваших знакомых, кто часто готовит хлеб на закваске.
Большинство исследований о процессе приготовления хлеба на закваске проводятся в Европе. В своем недавнем исследовании, Э. Лэндис с коллегами собрали коллекцию из 500 разных заквасок со всего мира. Большинство образцов были взяты из США, но некоторые прибыли из Европы, Канады, Австралии, Новой Зеландии и Таиланда. Чтобы изучить состав этих заквасок, ученые провели процесс секвенирования образцов. После получения всей последовательности ДНК из каждого образца, они соединили каждую последовательность со своим организмом. В общей сложности, во всех образцах были обнаружили 7 различных бактерий и 35 видов дрожжей.
Авторы заметили, что в каждом из микробных сообществ один вид дрожжей и / или один вид бактерий преобладал над другими видами организмов. Например, Saccharomyces cerevisiae (организм, известный так же как пекарские дрожжи) был обнаружен более чем в 77% заквасок, и составлял более половины численности сообщества, в то время как вид Fructilactobacillus sanfranciscensis (ранее наименование – L. sanfranciscensis) был доминирующим среди бактерий. Авторы также выявили присутствие уксуснокислых бактерий. Они были обнаружены почти в 20% заквасок, но в небольшом количестве.
Следующий шаг эксперимента: определить, откуда же берется это разнообразие организмов в микробных сообществах. Исследователи рассортировали собранную коллекцию заквасок в разные категории: географические различия, возраст, место хранения (холодильник или комнатная температура), характеристики помещения, в котором была приготовлена закваска и т. д. Из 33 рассмотренных параметров в списке, только 10% категорий из этого списка смогли объяснить различия между составом микробных сообществ.
Однако, ученые обнаружили, что при определенных параметрах, некоторые таксоны микроорганизмов присутствовали в закваске в большем количестве. В более молодых заквасках, например, часто преобладали бактерии L. plantarum и L. brevis, в то время как в более старых заквасках, бактерии F. sanfranciscensis были найдены чаще. На рисунке ниже показана взаимосвязь между тестируемым параметром и организмом (чем дальше параметр от вертикальной линии, тем больше влияние этого параметра на присутствие дрожжей / бактерий).
Наконец, авторы обратили внимание на присутствующие профили ароматов, и то как микробный состав может на них повлиять. Для эксперимента было выбрано 40 заквасок, и ученые протестировали их на наличие летучих органических веществ (ЛОВ) и их химических характеристик. Они обнаружили 14 доминирующих нот ароматов, таких как дрожжи, уксус / уксусная кислота, зеленое яблоко, запах брожения, и этилацетат (используется как растворитель). Основное различие между сообществами заключалось в изменении численности уксуснокислых бактерий. Несмотря на их небольшое количество, оказалось, что уксуснокислые бактерии влияют на разнообразие ароматов.
Группы микроорганизмов, чье количество очень мало, показали, что они оказывают большое влияние на ароматические характеристики заквасок. Получается, что сила, на самом деле, не в количестве, а в ароматических способностях.
Перевод был сделан Марией Мартыновой
micro-bites.org 