История о разговорчивых бактериях и сыре
Ученые из университета Тафтса (Медфорд, США) выяснили, что запах, который ощущается при созревании сыра – это своеобразный язык для «общения» грибов с бактериями на его поверхности. А поболтать они любят, ведь «тема их разговора» - причина такого разнообразия сырных вкусов. Таким образом, умение контролировать или даже изменять микробиом сыра (композицию бактерий, дрожжей и грибов) может пригодится сыроварам, для создания новых шедевров и улучшения качества продуктов.
Как это происходит? В сырной корке живет множество бактерий, дрожжей и плесневых грибков. Все они участвуют в процессе созревания сыра и, по ходу дела, выделяют ферменты, которые расщепляют аминокислоты и жирные кислоты с образованием разнообразных летучих органических соединений(ЛОС). В первом случае, получаем кислоты, спирты, альдегиды и серосодержащие соединения, а во-втором – эфиры, метилкетоны и вторичные спирты. Все они и есть причина незабываемого запаха Камамбера или вкуса Голубого сыра.
«Люди замечали разнообразные ароматы сыров на протяжении сотен лет, но то, как эти ароматы влияют на биологию микробиома сыра, не изучалось, - сказал Бенджамин Вулф, профессор биологии Школы искусств и наук Университета Тафтса и автор исследования. - Наши исследования показывают, что микробы, обитающие в сырах, могут использовать эти ароматы для кардинального изменения своей биологии».
Эти низкомолекулярные соединения, распространяясь в помещении, где томиться сыр, служат своеобразным сигналом к действию для микробов. ЛОС могут запустить рост соседнего микробиома бактерий или даже изменять экспрессию генов. Например, «в пищу» идут сами ЛОС, взамен отсутствующих более сложных соединений (например, глюкозы), когда под воздействием ЛОС грибов в бактериях Vibrio caseistrain JB196 происходит увеличение экспрессии генов, кодирующих изоцитратлиазу и малатсинтазу G, которые участвуют в процессе метаболизма питательных веществ (глиоксилатном шунте).
Процесс изготовления голубого сыра:
«Бактерии способны есть то, что мы привыкли считать запахом,- говорит Кейси Козетта, научный сотрудник кафедры биологии Университета Тафтса и автор исследования. - Это важно, потому что сам сыр содержит мало легко усваиваемых сахаров, таких как глюкоза. Благодаря летучим органическим соединениям грибы действительно оказывают помощь бактериям, помогая им процветать».
В эксперименте проверяли влияние «ароматов» 5 разновидностей сырных грибов (Galactomyces geotrichum, Debaryomyceshansenii, Penicilliumsp., Scopulariopsissp., Fusarium domesticum) на 16 видов филогенетически разнообразных бактерий, способных взаимодействовать с ними. Так, например, бактерии Vibrio caseistrain JB196 росли лучше всех и в зависимости от вида грибов под действием, выделяемых ими летучих органических соединений: количественная оценка колониеобразующих единиц (CFUs) выросла в несколько раз (от 1,8 до 86,5) за 21 час. Рост был стабильным, быстрым, и бактерии Vibrio выросли в 21,8 раз всего за 6 часов воздействия «магического аромата» дрожжей Galactomyces. Другие бактерии, реагировали не на все виды грибов, например, Psychrobacter, росли только в присутствии ЛОС грибов Galactomyces, а некоторые бактерии даже замедляли свой рост в этих условиях.
В помещениях, где созревают сыры витает множество разных запахов. Все эти летучие органические соединения способны контролировать рост и способности бактерий, а значит соседство сыров не должно быть случайным. Сыровары, которые научаться комбинировать ЛОС, смогут создавать по-настоящему уникальные по вкусу и аромату продукты.
Источники:
https://www.sciencedaily.com/releases/2020/10/201016164320.htm
Casey M. Cosetta, Nicole Kfoury, Albert Robbat, Benjamin E. Wolfe. Fungal volatiles mediate cheese rind microbiome assembly. Environmental Microbiology, 2020; DOI: 10.1111/1462-2920.15223
Подписывайтесь на канал Stories from Labs, и страничку в twitter - будет интересно и познавательно!
