Estes alimentos são todos dependentes de microorganismos para o seu sabor distinto. Foto de margouillat / Shutterstock.com
É difícil imaginar uma mesa de férias sem pão, carne, legumes, vinho, cerveja ou uma tábua de queijos franceses para quem tem paladares mais aventureiros. Saborear essas delícias com a família e os amigos faz parte do que torna as férias muito divertidas.
Esses alimentos e bebidas são cortesia da domesticação de vários animais, plantas e micróbios. A domesticação de plantas e animais tem sido bem estudada, pois acredita-se que tenha sido a mudança mais importante na história humana recente.
Os cientistas sabem muito menos sobre a domesticação de micróbios, no entanto, e como resultado, a sociedade deixa de apreciar suas contribuições fundamentais para os alimentos e bebidas que desfrutamos o ano todo.
Eu sou um biólogo evolutivo estudando fungos, um grupo de micróbios cuja domesticação nos deu muitos produtos saborosos. Há muito tempo fico fascinado por duas perguntas: quais são as mudanças genéticas que levaram à sua domesticação? E como na Terra nossos ancestrais descobriram como domesticá-los?
Curioso também? Estudos recentes lançam luz sobre essas questões, então pegue um pouco de queijo Camembert e uma cerveja e continue lendo.
Agradeça à grande variedade de micróbios, incluindo fungos, por esta variedade de queijos internacionais. Umomos / Shutterstock.com
Os híbridos na sua cerveja
No que diz respeito à domesticação, é difícil superar o aprimoramento do fermento de cerveja. A pedra angular das indústrias de panificação, fabricação de vinho e produção de vinho, o fermento para cerveja tem a notável capacidade de transformar os açúcares das frutas e grãos das plantas em álcool. Como o fermento de cerveja evoluiu essa flexibilidade?
Ao descobrir novas espécies de leveduras e sequenciar seus genomas, os cientistas sabem que algumas leveduras usadas na fabricação de cerveja são híbridas; isto é, são descendentes de antigas uniões de acasalamento de indivíduos de duas espécies diferentes de leveduras. Os híbridos tendem a se parecer com ambas as espécies parentais - pense em lobisomens (golfinhos-baleia) ou ligers (tigre-leão).
Células do fermento poderoso, a pedra angular das indústrias de panificação, fabricação de cerveja e produção de vinho. wikipedia
Por exemplo, leveduras de cerveja são híbridos de duas espécies intimamente relacionadas: o fermento de cerveja Saccharomyces cerevisiae e Saccharomyces eubayanus. Saccharomyces cerevisiae produz cervejas saborosas, como as cervejas britânicas, mas cresce melhor em temperaturas mais quentes. Em contraste, Saccharomyces eubayanus cresce melhor no frio, mas produz compostos que contaminam o sabor da cerveja. Os híbridos de levedura Lager combinam o melhor de ambos - bons sabores Saccharomyces cerevisiae e crescimento a temperaturas mais baixas, graças a Saccharomyces eubayanus. Isso torna esses híbridos ótimos para fabricar cerveja nos invernos frios da Europa, onde as lagers foram inventadas.
Pesquisadores também descobriram híbridos naturais da união de outros Saccharomyces espécies. O que ainda se desconhece é se a hibridação é a norma ou a exceção nas leveduras que os humanos usam para fabricar bebidas fermentadas há milênios.
Para resolver essa questão, uma equipe liderada por estudante de graduação Quinn Langdon na Universidade de Wisconsin e outra equipe liderada por pós-doutorado Brigida Gallone nas Universidades de Ghent e Lovaina, na Bélgica examinou os genomas de centenas de leveduras envolvidas em fabricação de cerveja e vinho. O resultado final deles? Regra de híbridos.
Por exemplo, um quarto das leveduras coletadas em ambientes industriais, incluindo fabricantes de cerveja e vinho, são híbridos.
Surpreendentemente, alguns híbridos têm suas origens três ou quatro espécies parentais diferentes. Por que toda essa hibridação ?, você pode perguntar. Muito parecido com os híbridos de cerveja, esses híbridos recém-descobertos diferem no que gostam de comer e na rapidez com que crescem. Essas preferências, que são cortesia da hibridização, influenciam não apenas como as pessoas as usam na fabricação de cerveja, mas também o perfil de sabor das cervejas resultantes.
Esta variedade de estilos e sabores de cerveja é uma cortesia das leveduras de cerveja e do gosto pela hibridação. Brent Hofacker / Shutterstock.com
Os mutantes no seu queijo
Comparar os genomas de fungos domesticados com seus parentes selvagens ajuda os cientistas a entender as mudanças genéticas que deram origem a alguns alimentos e bebidas favoritos. Mas como nossos ancestrais realmente domesticaram esses fungos selvagens? Nenhum de nós estava lá para testemunhar como tudo começou. Para resolver esse mistério, os cientistas estão experimentando fungos selvagens para ver se eles podem evoluir para organismos semelhantes aos que usamos para fazer nossa comida hoje.
Benjamin Wolfe, microbiologista da Universidade Tufts, e sua equipe abordou esta questão tomando Penicillium moldar e cultivar as amostras por um mês em seu laboratório em uma substância que incluía queijo. Pode parecer um período curto para as pessoas, mas é um período que abrange muitas gerações de fungos.
Os fungos selvagens estão intimamente relacionados às cepas de fungos utilizadas pela indústria de queijo na fabricação do queijo Camembert, mas parecem muito diferentes deles. Por exemplo, as cepas selvagens são verdes e cheiram bem, mofadas em comparação com as cepas industriais brancas e inodoras.
Colônias de mofo de Penicillium isoladas de um queijo azul. A colônia branca é uma versão domesticada do molde selvagem. Benjamin Wolfe, CC BY-SA
Para Wolfe, a grande questão era se ele poderia recriar experimentalmente e em que grau o processo de domesticação. Como eram as estirpes selvagens e cheiravam após um mês de crescimento no queijo? Surpreendentemente, o que ele e sua equipe descobriram foi que, no final do experimento, as linhagens selvagens pareciam muito mais semelhantes às linhagens industriais conhecidas do que ao seu ancestral selvagem. Por exemplo, eram de cor branca e cheiravam muito menos mofados.
Os fungos gastam muita energia produzindo pigmentos e compostos pungentes que lhes permitem competir e se defender. Viver confortavelmente com uma dieta de queijo e a salvo de predadores significa que perder a capacidade de produzir, por exemplo, pigmentos pode ser realmente vantajoso. Isso ocorre porque a energia economizada pode ser gasta para o crescimento da colônia de fungos.
Mas como a cepa selvagem se transformou em uma versão domesticada? Isso mudou? Seqüenciando os genomas dos ancestrais selvagens e dos descendentes domesticados, e medindo a atividade dos genes enquanto crescem no queijo, a equipe de Wolfe descobriu que essas mudanças não aconteceu através de mutações nos genomas dos organismos. Em vez disso, eles provavelmente ocorreram através de alterações químicas que modificam a atividade de genes específicos mas na verdade não mude o código genético. Os chamados modificações epigenéticas pode ocorrer muito mais rápido que mutações. O caminho para a domesticação parece ser mais rápido do que se pensava anteriormente, o que talvez incentive os aventureiros queijeiros a começar a experimentar a domesticação de fungos selvagens para novos sabores.
Enquanto você saboreia suas comidas e bebidas favoritas nesta temporada de férias, não se preocupe com esses fungos microscópicos, como eles desenvolveram seus poderosos poderes e quão mais agradável seria o nosso mundo sem eles.
Sobre o autor
Antonis Rokas, presidente do Cornelius Vanderbilt em Ciências Biológicas e professor de Ciências Biológicas e Informática Biomédica, Vanderbilt University
Este artigo foi republicado a partir de A Conversação sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.
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