Bez alkoholu można śmiało powiedzieć, że współczesne społeczeństwo wyglądałoby zupełnie inaczej. piwo na przykład jest uważany przez niektórych archeologów za powód ludzie przeszli z łowców-zbieraczy do rolników. I wino od wieków jest integralną częścią życia na całym świecie.

Ale piwo byłoby po prostu herbatą o smaku jęczmiennym, a wino pozostałoby sokiem winogronowym, gdyby nie jeden kluczowy składnik: drożdże. Te małe organizmy stanowią jedną część ze 120 000 zidentyfikowanych gatunków grzybów Muzeum Nauki w Bradbury . Jednak ewoluowali przez miliony lat, by produkować alkohol, cechę dość unikalną dla tych mikrobów. Ten ewolucyjny rozwój nie tylko pozwolił przetrwać drożdżom, ale na zawsze ukształtował cywilizację.

Czym dokładnie są drożdże i kiedy ludzie to zauważyli?

Drożdże są „ jednokomórkowe organizmy grzybowe , ”Którzy spożywają cukier i zamieniają go w alkohol i dwutlenek węgla.

Po raz pierwszy zaobserwował je w XVII wieku Antonie van Leeuwenhoek, A. Holenderski naukowiec , który obserwował drobinki drożdży pod mikroskopem, według Ancient Brews: odkryte na nowo i ponownie stworzone dr Patricka McGovern, dyrektora naukowego projektu archeologii biomolekularnej i adiunkta antropologii na Muzeum Uniwersytetu Pensylwanii . Jednak Leeuwenhoek nie zdawał sobie sprawy, że to, co widział, było żywe.

Ale na długo zanim Leeuwenhoek zaobserwował i udokumentował te grzyby, ludzie przez tysiące lat czerpali korzyści z drożdży, nie zdając sobie z tego sprawy.

Jak działają drożdże przy produkcji twoich ulubionych win

„Masz mnichów, którzy dosłownie myśleli, że ich mieszadło zostało zainspirowane przez Boga i dlatego ulegną fermentacji” - mówi Travis Rupp, kierownik ds. Badań i rozwoju / archeolog piwowarski w Avery Brewing Co. i wykładowca klasyki na Uniwersytet Colorado-Boulder . „Kiedy w rzeczywistości wszystko, co robili, to wieszanie [patyku] w górze i wszystkie te dzikie drożdże i bakterie spadły na niego, zanim włożyły go do garnka na następny napar”.

Dopiero w XIX wieku naukowcy zaczęli zdawać sobie sprawę, że nie tylko drożdże były bardzo żywe, ale także że grzyb był odpowiedzialny za fermentację.

Ewolucja i fermentacja

Kiedy Okres kredy rozpoczęła się około 145 milionów lat temu, rośliny kwitnące zaczęły rozmnażać się na całej planecie.

Było to w tym okresie, kiedy „kilka komórek drożdży, które kiełkowały w soku drzewnym, uderzyło o siebie i połączyło się w pary”, pisze dr Nicholas P. Money w The Rise of Yeast: How the Sugar Fungus Shaped Civilization . „To połączenie spowodowało erupcję genetyczną zwaną duplikacją całego genomu”.

Kiedy drożdże zostaną wprowadzone do bazy cukrowej używanej do piwa lub wina, rozkładają cząsteczki glukozy w procesie zwanym glikolizą. W obecności tlenu może to również towarzyszyć cyklowi kwasu cytrynowego, znanemu jako cykl Krebsa. Wszystkie te procesy pozwalają drożdżom rozkładać glukozę w najbardziej efektywny sposób, ale nie wytwarzają alkoholu.

„Jednak komórki drożdży w piwnej brzeczce i soku winogronowym szybko wyczerpują tlen, ponieważ rozpuszczony gaz powoli dyfunduje przez te słodkie płyny” - pisze Money.

Grzyby ostatecznie uzyskały zdolność rozkładania glukozy w procesie „spalania beztlenowego”, który wymaga bardzo małej ilości tlenu. Tworzy również alkohol jako produkt uboczny - proces lepiej znany jako fermentacja - który daje drożdżom ewolucyjną przewagę nad innymi drobnoustrojami.

Podczas gdy oparzenie beztlenowe wymaga więcej energii, wytworzony alkohol pozwala drożdżom zniszczyć „wszystkie inne grzyby i bakterie, które chciałyby konkurować o cukry umożliwiające rozwój drożdży” - mówi Money. Niektóre drożdże mogą tolerować zawartość alkoholu do 20%, chociaż większość szczepów umiera, gdy poziom alkoholu osiąga 12–15% objętości (obj.). Dla porównania, najbardziej szkodliwe, konkurujące mikroby giną przy około 5% abv.

W rezultacie ta obronna reakcja chemiczna była wykorzystywana przez ludzi do zachowania własnego pożywienia i napojów poprzez fermentację przez tysiące lat.

Więc następnym razem, gdy otworzysz butelkę wina lub piwa, pamiętaj, że jest to produkt potężnego małego grzyba i milionów lat ewolucji.