Сахаромицеты пасторианские

Сахаромицеты пасторианские
Научная классификация
Домен:	Эукариоты
Королевство:	Грибы
Разделение:	Аскомикота
Сорт:	Сахаромицеты
Заказ:	Сахаромицеталы
Семья:	Сахаромицетовые
Род:	Сахаромицеты
Разновидность:	С. пасторианус
Биномиальное имя
	Сахаромицеты пасторианские ; Нгуен и Гайяр ex. Бейеринк
Синонимы
	Сахаромицеты карлсбергенсис

Saccharomyces Pastorianus — дрожжи , используемые в промышленности для производства светлого пива , названные в честь Луи Пастера немцем Максом Риссом в 1870 году. ^[1] этих дрожжей Сложный геном , по-видимому, является результатом гибридизации двух чистых видов комплекса видов Saccharomyces , фактор, который привел к трудностям в установлении правильной таксономии видов.

Ныне несуществующий синоним Saccharomyces carlsbergensis использовался и продолжает использоваться в научной литературе, но является недействительным, поскольку название Saccharomyces Pastorianus (Reess 1870) имеет таксономический приоритет. Название S. carlsbergensis обычно приписывают Эмилю Кристиану Хансену в то время, когда он работал на датской пивоварне Carlsberg в 1883 году. ^[2] но на самом деле Хансен официально не описал его как отдельный вид. ^[3] до 1908 года вместе с другим синонимом Saccharomyces monacensis. ^[4] Типовые штаммы обоих синонимов в настоящее время хранятся в банках дрожжей под таксономическим названием S. пасторианус. ^[5]

История

Так называемые штаммы пивных дрожжей низового брожения были описаны еще в 14 веке в Нюрнберге. ^[6] и до сих пор остаются неотъемлемой частью франконской и баварской пивоваренной культуры на юге Германии. ^[7]^[8] Во время бурного развития научных микологических исследований в 19 веке дрожжи, ответственные за производство так называемого «низового брожения», наконец получили таксономическую классификацию Saccharomyces Pastorianus немцем Максом Риссом в 1870 году. ^[9]

В 1883 году датчанин Эмиль Хансен опубликовал результаты своего исследования на пивоварне Carlsberg в Копенгагене и описал выделение благоприятной чистой культуры дрожжей, которую он назвал «Unterhefe Nr. I» (дрожжи низового брожения № 1). ^[10] культура, которую он определил как идентичную образцу, первоначально подаренному Carlsberg в 1845 году пивоварней Spaten . мюнхенской ^[11] Эти дрожжи вскоре начали промышленное производство в Копенгагене в 1884 году под названием Carlsberg дрожжи №. 1. ^[12]

В 1904 году Хансен опубликовал важную работу, в которой он реклассифицировал отдельные дрожжи, с которыми он работал, с точки зрения видов, а не рас или штаммов одного и того же вида, как он это делал ранее. ^[13] Здесь Хансен классифицировал отдельный вид дрожжей, выделенных на пивоварне Carlsberg, как S. Pastorianus , название, полученное от Reess 1870 и приписываемое ему. Этот штамм был принят в Центральное бюро по культурам Schimmelculturals (CBS) в 1935 году как штамм CBS 1538, Saccharomyces Pastorianus Reess. ex Hansen 1904. В следующей публикации в 1908 году Хансен реклассифицировал исходный «Unterhefe Nr. I» как новый вид Saccharomyces carlsbergensis , а другие дрожжи «Unterhefe Nr. II» — как новый вид Saccharomyces monacensis . ^[14] Таксономия была приписана Хансену в 1908 г. ^[15] и дрожжи поступили в Центральное бюро шиммелькультур в 1947 году как CBS 1513 и CBS 1503 соответственно.

С начала 1900-х годов штаммы пивных дрожжей низового брожения в научной литературе обычно классифицировались как S. carlsbergensis , а более раннее действительное название, присвоенное Риссом дрожжам низового брожения Риссом в 1870 году, было отвергнуто безосновательно. Эта ситуация была исправлена с использованием методов перераспределения ДНК-ДНК в 1985 году, когда Воан-Мартини и Курцман вернули название вида S. пасторианусу под типовым штаммом CBS 1538 и понизили категорию двух прежних видов, присвоенных Хансеном в 1908 году: S. carlsbergensis CBS 1513 и С. монасенсис CBS 1503, ^[16] к статусу синонимов. Эти эксперименты также впервые ясно выявили гибридную природу видов лагерных пивоваренных дрожжей, хотя ретроспективно один из родительских видов был неправильно классифицирован. ^[17] Тем не менее, в последние десятилетия 20-го века в научной литературе продолжались дебаты относительно правильного таксона, причем авторы использовали оба названия как синонимы для описания лагерных дрожжей.

Геномика

лагерные дрожжи Saccharomyces Pastorianus Известно, что представляют собой межвидовой гибрид Saccharomyces cerevisiae и других дрожжей Saccharomyces , по крайней мере, с 1985 года. ^[18] но точная природа его родителей и правильная систематика продолжали оставаться предметом многочисленных споров. различные кандидаты в родительские клетки, не относящиеся к cerevisiae Были предложены , такие как CBS 1503 (ранее известный как S. monacensis ). ^[19]^[20] и CBS 395 (также известный как S. bayanus bayanus или S. uvarum ), штамм, таксономия которого также горячо обсуждается. ^[21]^[22] Чаще всего штамм CBS 380 ( S. bayanus ) считается вторым родителем, но также было убедительно продемонстрировано, что он обладает собственным гибридным генотипом. ^[23]

В 2011 году было высказано предположение, что неопознанная последовательность генома принадлежит еще не классифицированному природному виду. ^[24] Это было подтверждено вскоре после открытия в Аргентине нового вида Saccharomyces eubayanus , геном которого на 99% идентичен не- cerevisiae части генома S. Pastorianus , что неопровержимо подтверждает, что он является вторым родительским видом. ^[25] С тех пор S. eubayanus был обнаружен в Китае, Тибете и Монголии, что еще раз подтвердило как существование этого вида, так и его 99%-ное сходство генома с родителем, не принадлежащим к cerevisiae . ^[26]

По состоянию на 2014 год большинство авторитетных источников согласились с тем, что дрожжи низового брожения S. Pastorianus были созданы в результате межвидовой гибридизации между S. eubayanus и S. cerevisiae , но не пришли к единому мнению о том, произошло ли событие спаривания в Азии или Европе. . ^[27]

Будущая работа над геномом

Дебаты по поводу таксономии, похоже, завершились, поэтому новые исследования теперь сосредоточены на вариациях, наблюдаемых у представителей собственно S. Pastorianus . Анализ лагерных пивоваренных дрожжей показал, что их можно разделить на две группы в зависимости от структуры ДНК: тип Фроберга и тип Сааза. ^[28]^[29] В 2008 году был сделан дальнейший вывод, что эти две группы возникли в результате двух отдельных событий гибридизации, при этом родительский S. cerevisiae произошел от разных производителей пива и эля. ^[30]

По состоянию на 2014 год две группы лагерных пивных дрожжей классифицируются как тип I: тип Сааз, аллотриплоидные штаммы, которые, по-видимому, потеряли большую часть своего генома S. cerevisiae . К ним относятся штаммы CBS 1513 (ранее классифицированные как S. carlsbergensis ) и CBS 1503 (ранее классифицированные как S. monacensis ) или тип 2: тип Фроберга, аллотетраплоидные штаммы, которые содержат почти полные наборы геномов от обоих родителей. К ним относится штамм Weihenstephan WS 34/70, считающийся близким к типовому штамму S. Pastorianus CBS 1538. ^[31]^[32]

В 2015 году исследователям удалось создать новые лагерные пивоваренные дрожжи путем гибридизации избранных штаммов S. cerevisiae с S. eubayanus . ^[33] Эти новые гибридные дрожжи унаследовали полезные свойства от обоих родительских штаммов (например, использование мальтотриозы, холодоустойчивость и флокуляция ) и превзошли их во время ферментации (более быстрая ферментация и более высокий выход спирта). Ожидается, что в будущем разнообразие штаммов лагерных дрожжей значительно увеличится.

Продолжаются исследования в области внутривидовой гибридизации сахаромицетов. В одной статье были созданы новые гибриды S. cerevisiae и S. arboricola. Их результаты были типичными для аналогичных исследований: показатели ферментации были более устойчивыми, а потомство/гибриды образовывали мозаику летучих сенсорных химических веществ. ^[34]

См. также

Ссылки

^ Рисс, М. 1870. Ботанические исследования грибов спиртового брожения. стр. 29-30
^ Хансен ЕС. 1883. Исследования по физиологии и морфологии спиртовых дрожжей. II. Об образовании аскоспор у рода Saccharomyces. Сообщения лаборатории Carlsberg 2: 29–102.
^ «Сахаромицеты карлсбергенсис» .
^ .Хансен, EC 1908. Исследования по физиологии и морфологии алкогольных ферментов. XIII. Новые исследования пивных дрожжей низового брожения. ЧР Трав. Лаборатория, Карлсберг 7:179-217.
^ «Cbs 1513» .
^ Спротте, Дж. (2005) С 1303/1305 по 2005 год. 700 лет нюрнбергского пива, в Ежегоднике Общества истории пивоварения , 2005 г., Институт ферментационной промышленности Берлина, стр. 87–131.
^ Отто Пухнер и Рудольф Мук. (1950) Самые ранние правила пивоварения в вольном имперском городе Нюрнберге, в частности требование использовать для варки пива только ячмень и переход к низовому брожению, в: Deutsche Brauwirtschaft 59, стр. 367-369, 382-385.
^ Хакель-Штер, К. (1987) Пивоваренная промышленность Баварии, с 14 по 16 век. В частности создание и развитие Закона о чистоте (1516 г.). Инаугурационная диссертация, Технический университет, Берлин.
^ Рисс, М. 1870. Ботанические исследования грибов спиртового брожения . стр. 29-30
^ Хансен ЕС. 1883. Исследования по физиологии и морфологии спиртовых дрожжей. II. Об образовании аскоспор у рода Saccharomyces. Сообщения лаборатории Carlsberg 2: 29–102.
^ Мейсдорффер, Франц Г. «Всесторонняя история пивоварения». Справочник пивоварения: процессы, технологии, рынки (2009): 1-42.
^ Бултон, Кристофер и Дэвид Куэйн. Пивные дрожжи и брожение . Джон Уайли и сыновья, 2008.
^ Хансен, EC 1904. Основные принципы систематики сахаромицетов. Центральный журнал кафедры бактериологии и паразитологии 2. 12:529-538
^ Хансен, EC 1908. Исследования физиологии и морфологии алкогольных ферментов. XIII. Новые исследования пивных дрожжей низового брожения. ЧР Трав. Лаборатория, Карлсберг 7:179-217
^ Хансен, EC 1908. Исследования физиологии и морфологии алкогольных ферментов. XIII. Новые исследования пивных дрожжей низового брожения. ЧР Трав. Лаборатория, Карлсберг 7:179-217
^ «База данных CBS» .
^ ВОАН-МАРТИНИ, ЭНН и КЛЕТУС П. КУРТЦМАН. «Родство дезоксирибонуклеиновой кислоты среди видов рода Saccharomyces sensu stricto». Международный журнал систематической бактериологии 35.4 (1985): 508-511.
^ МАРТИНИ, ЭНН ВОАН и КЛЕТУС П. КУРТЦМАН. «Родство дезоксирибонуклеиновой кислоты среди видов рода Saccharomyces sensu stricto». International Journal of Systematic Bacteriology 35.4 (1985): 508-511.
^ Борстинг С., Хаммел Р., Шульц Э.Р. и др. 1997. Saccharomyces carlsbergensis содержит два функциональных гена, кодирующих белок, связывающий ацил-КоА: один похож на ген ACB1 из S. cerevisiae, а другой идентичен гену ACB1 из S. monacensis. Дрожжи 13: 1409–1421.
^ Касарегола, Серж и др. «Анализ строения генома пивных дрожжей с помощью ПЦР, секвенирования и гибридизации субтеломерных последовательностей». Международный журнал систематической и эволюционной микробиологии 51.4 (2001): 1607-1618.
^ Воган-Мартини А, Мартини А (2011) Глава 61 - Saccharomyces Meyen ex Reess (1870). В: Дрожжи (пятое издание). Лондон: Эльзевир. стр. 733–746.
^ Перес-Травес, Лаура и др. «О сложности таксона Saccharomyces bayanus: гибридизация и потенциальное гибридное видообразование». PLoS ONE 9.4 (2014 г.): e93729.
^ Воган-Мартини А, Мартини А (2011) Глава 61 - Saccharomyces Meyen ex Reess (1870). В: Дрожжи (пятое издание). Лондон: Эльзевир. стр. 733–746.
^ Нгуен, Хуу-Ванг и др. «Расшифровка истории гибридизации, ведущей к лагерной линии, на основе мозаичных геномов штаммов Saccharomyces bayanus NBRC1948 и CBS380T». PLoS ONE 6.10 (2011): e25821
^ Либкинд, Диего и др. «Одомашнивание микробов и идентификация дикого генетического фонда лагерных дрожжей». Труды Национальной академии наук 108.35 (2011): 14539-14544.
^ Бинг, Цзянь и др. «Доказательства дальневосточно-азиатского происхождения дрожжей для лагерного пива». Current Biology 24.10 (2014): R380-R381.
^ Бойнтон, Примроуз Дж. и Дункан Грейг. «Экология и эволюция неодомашненных видов Saccharomyces». Дрожжи (2014).
^ Рейньери С. и др. Чистые и смешанные генетические линии Saccharomyces bayanus и Saccharomyces Pastorianus и их вклад в геном штаммов для пивоварения лагеров. Appl Environ Microbiol. Июнь 2006 г.;72(6):3968-74
^ Вальтер, Андреа, Ана Хессельбарт и Юрген Вендланд. «Последовательность генома Saccharomyces carlsbergensis, первых в мире лагерных дрожжей чистой культуры». G3: Гены | Геномы| Генетика 4.5 (2014): 783-793.
^ Данн, Барбара и Гэвин Шерлок. «Реконструкция происхождения генома и эволюция гибридных лагерных дрожжей Saccharomyces Pastorianus». Геномные исследования 18.10 (2008): 1610-1623.
^ Гибсон, Брайан Р. и др. «Сравнительная физиология и характеристики ферментации лагерных штаммов дрожжей Saaz и Frohberg и родительских видов Saccharomyces eubayanus». Дрожжи 30.7 (2013): 255-266.
^ Вальтер, Андреа, Ана Хессельбарт и Юрген Вендланд. «Последовательность генома Saccharomyces carlsbergensis, первых в мире лагерных дрожжей чистой культуры». G3: Гены | Геномы| Генетика 4.5 (2014): 783-793.
^ Крогерус, Кристоффер и др. «Новые штаммы лагерных дрожжей, созданные путем межвидовой гибридизации». Журнал промышленной микробиологии 42 (2015): 769-778.
^ Винанс, Мэтью Дж.; Ямамото, Юки; Фуджимару, Юки; Кусаба, Юки; Галлахер, Дженнифер Э.Г.; Китагаки, Хироши (2020). «Склонность Saccharomyces arboricola и ее гибридов к производству саке: межвидовые гибриды демонстрируют повышенную ферментационную способность и мозаичный метаболический профиль» . Ферментация . 6:14 . дои : 10.3390/ферментация6010014 .

[1] Рисс, М. 1870. Ботанические исследования грибов спиртового брожения. стр. 29-30

[2] Хансен ЕС. 1883. Исследования по физиологии и морфологии спиртовых дрожжей. II. Об образовании аскоспор у рода Saccharomyces. Сообщения лаборатории Carlsberg 2: 29–102.

[3] «Сахаромицеты карлсбергенсис» .

[4] .Хансен, EC 1908. Исследования по физиологии и морфологии алкогольных ферментов. XIII. Новые исследования пивных дрожжей низового брожения. ЧР Трав. Лаборатория, Карлсберг 7:179-217.

[5] «Cbs 1513» .

[6] Спротте, Дж. (2005) С 1303/1305 по 2005 год. 700 лет нюрнбергского пива, в Ежегоднике Общества истории пивоварения , 2005 г., Институт ферментационной промышленности Берлина, стр. 87–131.

[7] Отто Пухнер и Рудольф Мук. (1950) Самые ранние правила пивоварения в вольном имперском городе Нюрнберге, в частности требование использовать для варки пива только ячмень и переход к низовому брожению, в: Deutsche Brauwirtschaft 59, стр. 367-369, 382-385.

[8] Хакель-Штер, К. (1987) Пивоваренная промышленность Баварии, с 14 по 16 век. В частности создание и развитие Закона о чистоте (1516 г.). Инаугурационная диссертация, Технический университет, Берлин.

[9] Рисс, М. 1870. Ботанические исследования грибов спиртового брожения . стр. 29-30

[10] Хансен ЕС. 1883. Исследования по физиологии и морфологии спиртовых дрожжей. II. Об образовании аскоспор у рода Saccharomyces. Сообщения лаборатории Carlsberg 2: 29–102.

[11] Мейсдорффер, Франц Г. «Всесторонняя история пивоварения». Справочник пивоварения: процессы, технологии, рынки (2009): 1-42.

[12] Бултон, Кристофер и Дэвид Куэйн. Пивные дрожжи и брожение . Джон Уайли и сыновья, 2008.

[13] Хансен, EC 1904. Основные принципы систематики сахаромицетов. Центральный журнал кафедры бактериологии и паразитологии 2. 12:529-538

[14] Хансен, EC 1908. Исследования физиологии и морфологии алкогольных ферментов. XIII. Новые исследования пивных дрожжей низового брожения. ЧР Трав. Лаборатория, Карлсберг 7:179-217

[15] Хансен, EC 1908. Исследования физиологии и морфологии алкогольных ферментов. XIII. Новые исследования пивных дрожжей низового брожения. ЧР Трав. Лаборатория, Карлсберг 7:179-217

[16] «База данных CBS» .

[17] ВОАН-МАРТИНИ, ЭНН и КЛЕТУС П. КУРТЦМАН. «Родство дезоксирибонуклеиновой кислоты среди видов рода Saccharomyces sensu stricto». Международный журнал систематической бактериологии 35.4 (1985): 508-511.

[18] МАРТИНИ, ЭНН ВОАН и КЛЕТУС П. КУРТЦМАН. «Родство дезоксирибонуклеиновой кислоты среди видов рода Saccharomyces sensu stricto». International Journal of Systematic Bacteriology 35.4 (1985): 508-511.

[19] Борстинг С., Хаммел Р., Шульц Э.Р. и др. 1997. Saccharomyces carlsbergensis содержит два функциональных гена, кодирующих белок, связывающий ацил-КоА: один похож на ген ACB1 из S. cerevisiae, а другой идентичен гену ACB1 из S. monacensis. Дрожжи 13: 1409–1421.

[20] Касарегола, Серж и др. «Анализ строения генома пивных дрожжей с помощью ПЦР, секвенирования и гибридизации субтеломерных последовательностей». Международный журнал систематической и эволюционной микробиологии 51.4 (2001): 1607-1618.

[21] Воган-Мартини А, Мартини А (2011) Глава 61 - Saccharomyces Meyen ex Reess (1870). В: Дрожжи (пятое издание). Лондон: Эльзевир. стр. 733–746.

[22] Перес-Травес, Лаура и др. «О сложности таксона Saccharomyces bayanus: гибридизация и потенциальное гибридное видообразование». PLoS ONE 9.4 (2014 г.): e93729.

[23] Воган-Мартини А, Мартини А (2011) Глава 61 - Saccharomyces Meyen ex Reess (1870). В: Дрожжи (пятое издание). Лондон: Эльзевир. стр. 733–746.

[24] Нгуен, Хуу-Ванг и др. «Расшифровка истории гибридизации, ведущей к лагерной линии, на основе мозаичных геномов штаммов Saccharomyces bayanus NBRC1948 и CBS380T». PLoS ONE 6.10 (2011): e25821

[25] Либкинд, Диего и др. «Одомашнивание микробов и идентификация дикого генетического фонда лагерных дрожжей». Труды Национальной академии наук 108.35 (2011): 14539-14544.

[26] Бинг, Цзянь и др. «Доказательства дальневосточно-азиатского происхождения дрожжей для лагерного пива». Current Biology 24.10 (2014): R380-R381.

[27] Бойнтон, Примроуз Дж. и Дункан Грейг. «Экология и эволюция неодомашненных видов Saccharomyces». Дрожжи (2014).

[28] Рейньери С. и др. Чистые и смешанные генетические линии Saccharomyces bayanus и Saccharomyces Pastorianus и их вклад в геном штаммов для пивоварения лагеров. Appl Environ Microbiol. Июнь 2006 г.;72(6):3968-74

[29] Вальтер, Андреа, Ана Хессельбарт и Юрген Вендланд. «Последовательность генома Saccharomyces carlsbergensis, первых в мире лагерных дрожжей чистой культуры». G3: Гены | Геномы| Генетика 4.5 (2014): 783-793.

[30] Данн, Барбара и Гэвин Шерлок. «Реконструкция происхождения генома и эволюция гибридных лагерных дрожжей Saccharomyces Pastorianus». Геномные исследования 18.10 (2008): 1610-1623.

[31] Гибсон, Брайан Р. и др. «Сравнительная физиология и характеристики ферментации лагерных штаммов дрожжей Saaz и Frohberg и родительских видов Saccharomyces eubayanus». Дрожжи 30.7 (2013): 255-266.

[32] Вальтер, Андреа, Ана Хессельбарт и Юрген Вендланд. «Последовательность генома Saccharomyces carlsbergensis, первых в мире лагерных дрожжей чистой культуры». G3: Гены | Геномы| Генетика 4.5 (2014): 783-793.

[33] Крогерус, Кристоффер и др. «Новые штаммы лагерных дрожжей, созданные путем межвидовой гибридизации». Журнал промышленной микробиологии 42 (2015): 769-778.

[34] Винанс, Мэтью Дж.; Ямамото, Юки; Фуджимару, Юки; Кусаба, Юки; Галлахер, Дженнифер Э.Г.; Китагаки, Хироши (2020). «Склонность Saccharomyces arboricola и ее гибридов к производству саке: межвидовые гибриды демонстрируют повышенную ферментационную способность и мозаичный метаболический профиль» . Ферментация . 6:14 . дои : 10.3390/ферментация6010014 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

[20]

[21]

[22]

[23]

[24]

[25]

[26]

[27]

[28]

[29]

[30]

[31]

[32]

[33]

[34]