Дрожжи

.

В общем-то, коммерческая пивоварня – это фабрика. Исходные ингредиенты типа зерна и воды проходят через комбинацию труб и различных емкостей, и на выходе получается пиво. Но вы можете вынимать или заменять все эти трубы и емкости, находить других поставщиков зерна, менять стены и регулирующие процесс приборы, и при этом, образно говоря, из кранов будет течь все то же пиво.


Единственное, что пивоварня не может позволить себе потерять, – это капризный микроорганизм, который играет в этом шоу главную, хотя и не видную глазу роль. Если вы пивовар и хотите делать продукт, который неизменно приходится людям по вкусу, вы должны беречь свои дрожжи. То же самое относится и к винодельням, и даже к вискарням и перегонным заводам – ведь для дистилляции вам нужна брага. Если вы погубите свои дрожжи – вам конец.
Одним ноябрьским утром 2009 года руководитель лаборатории пивоварни Jennings в Озерном крае в Англии Ребекка Адамс пришла на работу, и ее посетила именно эта самая мысль – «нам конец». Ей с трудом удалось добраться до пивоварни из-за сильного наводнения – за сутки выпало 16 дюймов[13] дождевых осадков, в результате чего местные реки Кокер и Деруэнт вышли из берегов и скрыли каменные укрепления, арочные мосты и беленые стены домов средневекового Кокермута под десятифутовым[14] слоем воды.
Добравшись до пивоварни, Адамс убедилась, что большинство оборудования погибло: котел, воздушные компрессоры, холодильные установки. Но не это было самым ужасным. Пивоварня Jennings делает классический эль – вымирающий вид напитка, который больше не выпускается почти нигде в мире. Строго говоря, для настоящего эля требуется конкретная разновидность дрожжей, которая во время брожения всплывает на поверхность сахарного сусла, а не опускается на дно, как большинство остальных видов дрожжей. Эль оставляет плотное, полнотелое, несколько тягучее ощущение, и он очень отличается от немецкого традиционного пива низового брожения – лагера. Для британцев эль – эталон пивоварения. И один из главных его компонентов, который делает этот вид пива таким особенным, – дрожжи.
Наводнение погубило дрожжи Jennings. Они просто утонули. «К половине седьмого утра я была там вместе с большинством работников, – рассказывает Адамс. – И мы не имели представления о том, заработает ли наша пивоварня снова». Машины можно было заменить, но погибшие дрожжи – это проблема совершенно иного уровня.
Может быть, замечательные свойства дрожжей и не стоит относить к божественным чудесам, но они уникальны настолько, что в это сложно поверить. Этот грибок представляет собой природный механизм на базе нанотехнологий, превращающий сахар в алкоголь, который мы с удовольствием потребляем. Дрожжи водятся практически везде, и это один из видов организмов, при изучении которых ученые смогли получить базовое представление о жизни на Земле. И, наконец, благодаря дрожжам у человечества появилась возможность выпекать хлеб. Дрожжи имеют чрезвычайно широкое употребление, и при этом их невероятность находится на уровне научной фантастики. Для своего романа «Автостопом по галактике» писатель Дуглас Адамс придумал столь же практичную биотехнологию – «вавилонскую рыбку», которая может переводить речь с любого языка. В отступлении он признал, что нечто столь замечательное фактически опровергает существование Бога (ведь появление такой удивительно полезной формы жизни не могло произойти случайно, и, следовательно, оно доказывает существование некоего доброжелательного Создателя. Но ведь доказательство уничтожает веру. А без веры Бог – ничто, следовательно, Бога не существует! Бог «исчезает в клубах логики»[15]). И тем не менее – вот они, дрожжи. Едят себе сахар и испражняются этиловым спиртом.
Я не утверждаю, что дрожжи имеют божественную природу. Но ровно за 200 лет до выхода в свет книги Дугласа Адамса Бенджамин Франклин прибег к той же самой шутке: он сказал, что дождь, омывающий виноград, который затем может быть превращен в вино, является «неизменным доказательством того, что Бог любит нас и желает нам счастья»[16]. Конечно, Франклин не знал, что говорил он о дрожжах, – ведь об их существовании стало известно только 150 лет назад. Но, даже не зная, что это такое, человечество попало в зависимость от этих микроорганизмов. Сами того не понимая, мы сделали дрожжи нашим партнером. Эти грибки кажутся настоящим чудом – особенно если не знаешь, как они работают, – чем-то, что подчиняется некой магической силе. Открытие этих не видимых невооруженным глазом живых существ и стремление разгадать их секреты привели к настоящей научной революции.
Дрожжи – это одноклеточные организмы, которые не являются ни растениями, ни животными, ни бактериями, ни вирусами. Царство грибов включает любые когда-либо виденные вами съедобные и несъедобные грибы; сюда же относятся заражающие растения ржавчинные и головневые грибы, а также грибок, вызывающий голландскую болезнь вязов. Человеку на собственной шкуре приходится испытывать действие грибков, вызывающих стригущий лишай, микоз стопы, молочницу и перхоть. Вспомним еще о слизистой плесени, которая способна образовывать самые крупные на Земле живые структуры[17]. Подобно животным, грибы хранят свой генетический материал – ДНК – внутри ядер своих клеток.
Как и у растений, их клетки снабжены плотной оболочкой, которая обеспечивает их прочность и защиту[18]. У растений эта оболочка в основном состоит из целлюлозы и лигнина – твердого вещества, более известного под названием «древесина». В клеточной оболочке грибов содержится хитин, который, по удивительному совпадению, есть и в оболочке насекомых, и в панцирях членистоногих. Хитин – это вещество, близкое по химическому составу к целлюлозе, но, в отличие от нее, содержащее азот.
Дрожжи – это первые эукариоты (организмы, в клетках которых есть ядро), чей геном был секвенирован[19]. В 1996 году биологам не терпелось узнать, как выглядит ДНК дрожжей, ведь в цитологии эти микроорганизмы могут считаться базовой единицей. Их можно легко и быстро вырастить в лаборатории, но поскольку в их клетках, как и в наших, есть ядра, они представляют собой идеальную систему моделирования формы жизни, сходной с нашей. Благодаря этим крошкам мы многое узнали о мире клетки; ведь, как сказано в одной из статей, дрожжи «знамениты и атипичны… и дают нам превосходную модель для изучения базовых характеристик эукариотов и экспериментов с ними, но абсолютно не могут служить моделью для изучения других представителей царства грибов»[20].
Если вы не являетесь экспертом в цитологии, то самым любопытным для вас фактом о дрожжах будет то, что они потребляют сахар и выделяют этиловый спирт[21]. Дрожжи – это крохотные фабрики. Если самой важной для человеческой цивилизации химической реакцией считать горение, то дрожжи отвечают за второе по важности химическое преобразование[22].
После наводнения в Кокермуте пивоварня Jennings была приведена в порядок. Компания закупила новое оборудование, а что касается самого важного для пивоваров ингредиента, то он ждал своего часа внутри стального баллона с жидким азотом, хранящегося в четырехэтажном здании в городе Норидж (Norwich) в 450 километрах к юго-западу от Кокермута. Именно там расположена Национальная коллекция дрожжевых культур (NCYC)[23] – исследовательская лаборатория, которая в качестве побочного бизнеса занимается сохранением образцов используемых английскими пивоварами штаммов дрожжей – резервных копий на случай, скажем, сильного наводнения.
Jennings – одна из нескольких пивоварен, входящих в большую компанию. Когда руководство фирмы решило, что пивоварня будет вновь введена в строй, стало ясно: допускать остановки производства пива ни в коем случае нельзя. «Вы не можете позволить себе прервать поставки. Ваше пиво должно оставаться в меню баров, – говорит Адамс. – Поэтому наше пиво готовилось на других пивоварнях по нашей рецептуре и выпускалось под нашей маркой». Они позвонили в NCYC и получили образец дрожжей, выращенных на небольшом кусочке агар-агара и упакованных в герметичную стеклянную пробирку. В одной из уцелевших во время наводнения пивоварен из образца вырастили достаточное для производства количество дрожжей, заказали нужные сорта ячменя и хмеля и, как говорит Адамс, «принялись варить пиво Jennings на дрожжах Jennings».
В феврале 2010 года Jennings вновь заработала. На случай нового наводнения большую часть нового оборудования разместили на верхних этажах. Но для Ребекки Адамс не оборудование, а именно возвращение дрожжей ознаменовало открытие пивоварни. «Как только мы начали работу, коллеги вернули нам бак с 800 литрами наших дрожжей, и это был великий день, – говорит она. – Мы почувствовали, что у нас снова есть будущее».
Сегодня длинный зал, вмещающий Национальную коллекцию дрожжевых культур, почти пуст. Родительская организация этой лаборатории – Институт пищевых исследований – когда-то насчитывала 2000 сотрудников, из которых сегодня осталось всего 100.
На третьем этаже тихо, словно в церкви, и эта тишина сопровождает вас до самой дальней стены вытянутого зала, где находится голубая дверь, ведущая в кабинет куратора коллекции Яна Робертса. Сидящий в своем убежище за сумеречной полупустой лабораторией, Робертс похож на госсекретаря Джона Керри, только с более светлой шевелюрой.
«Лаборатория NCYC выросла из коллекции пивных дрожжей, – говорит Робертс. – Подозреваю, что большинство образцов берет свое начало в индустрии британского эля». Сегодня в коллекции около 4000 различных образцов, из которых более 800 – штаммы пивных дрожжей. (Остальное – патогены, различные распространенные в природе фенотипы, а также виды дрожжей, поражающих пищевые продукты.) В 1920-х годах коллекцию поддерживала отраслевая группа производителей пива, в 1980 году она перешла в собственность государства. «Мы обслуживаем пивоваренные и фармацевтические компании, – говорит Робертс. – Но есть среди клиентов и частные лица. В общем, все те, кому нужны дрожжи».
Еще одна голубая дверь дальше по коридору открывает проход в узкое помещение со стенами мятно-зеленого цвета. За невысоким барьером из тонкой цепочки и контейнером с жидким азотом находится приземистый шкафчик, по форме и размерам напоминающий стиральную машину, с круглой дверцей на верхней панели. Это камера глубокой заморозки. «Это и есть Национальная коллекция дрожжевых культур», – говорит Роджерс. Кроме тысяч видов и штаммов для исследований, здесь содержится еще Р-коллекция: около 650 резервных образцов производителей пива, среди которых находится и образец пивоварни Jennings. «Наша задача – в сохранении биоразнообразия, – говорит Робертс. – Ведь мы понимаем, что могут сделать с биоразнообразием рыночные силы. Здесь у нас хранится 100 лет микробиологии». Учет разных штаммов дрожжей ведется при помощи бумажной картотеки и базы данных на стареньком Macintosh.
Хранящиеся в криокамере образцы упакованы в запечатанные с двух сторон полудюймовые (примерно 1,3 см) кусочки пластиковых соломинок для коктейля, каждая из которых упрятана в миниатюрные контейнеры – крохотные завинчивающиеся флакончики. Дрожжи приходится замораживать, потому что они очень легко мутируют. При комфортной для них температуре они обмениваются генами с находящимися по соседству штаммами и постоянно меняются[24]. Если для какого-нибудь определенного вида дрожжей мы вернемся назад на двадцать поколений, то обнаружим штамм, совершенно отличный от того, с которым имеем дело сейчас. И если вы пытаетесь делать одно и то же пиво – партию за партией, – то для вас такая изменчивость представляет огромную проблему. При правильной заморозке дрожжи могут сохраняться неограниченно долгое время, ожидая своего часа, чтобы быть выращенными и отправленными по месту назначения – например, в пивоварню Jennings.
В NCYC есть и собственная коллекция резервных копий, которые содержатся в виде сублимированного дрожжевого порошка, запечатанного в стеклянные ампулы. Эти резервные образцы хранятся этажом выше, за деревянно-металлической дверью шестидюймовой толщины с массивной рукояткой замка. Внутри холодно, Робертс закрывает дверь, но не поворачивает рукоятку – считается, что изнутри запереться невозможно, но, как он говорит, проверять не хочется.
Внутри, еще за одной дверью холодильника, находится что-то типа архивного шкафа. Робертс выдвигает один из ящиков и показывает емкости, наполненные маркированными запаянными стеклянными ампулами длиной два дюйма[25] каждая. Внутри каждой ампулы можно увидеть клочок ваты и облачко белого порошка. Это и есть дрожжи.
«У нас есть и очень старые ампулы», – говорит управляющий коллекцией Крис Бонд. Вот уже двадцать четыре года он отвечает на запросы тех, кому нужны образцы дрожжей: например, тех, что портят продукты, – для тестирования консервантов, или же штаммов для изготовления пива. «К нам приезжают представители небольших пивоварен и владельцы мини-пивоварен, чтобы посмотреть на нашу коллекцию и выбрать образцы пивных дрожжей, например из 40-х годов, чтобы воспроизвести исторический напиток», – рассказывает Робертс. Когда-то давно в Норидже базировались крупные производители пива типа Watneys[26], а в его средневековых стенах работало больше 300 пабов. Некоторые пивоварни давно закрылись, но образцы их дрожжей в коллекции остались. Теперь, когда пивовары пытаются «отправиться в прошлое», то есть возродить какое-то старое пиво, помочь им может только Национальная коллекция. «Кое-кто из наших посетителей даже пытался воссоздать южноамериканское пиво времен империи инков», – рассказывает Робертс.
Интересно, что в лаборатории Бонда нет никакого запаха. Во всех изучающих дрожжи лабораториях, в которых мне приходилось бывать, стоял дух, похожий на аромат поднимающегося теста, – может быть, чуть менее сладкий. Но в лаборатории Бонда вообще ничем не пахнет. Это потому, говорят мне исследователи, что здесь дрожжи не выращивают, здесь их только хранят. «Когда их переливают, они пахнут пивом – ведь мы используем пивное сусло», – говорит Бонд. Но помимо этого – никакого запаха.
Р-коллекция – это подобие банковских ячеек, и их содержимое не предназначено для исследований. Компания может хранить в NCYC образец штамма своих дрожжей за 250 фунтов в год. Кто-то считает, что уникальность штамма играет жизненно важную роль, другие не придают ей такого уж большого значения. Это расхождение во взглядах характерно для всей алкогольной индустрии.
Робертс вспоминает, что на одном из съездов пивоваров мнения разделились почти поровну: «Одна половина считала дрожжи всего лишь одним из реактивов, другая видела в них смысл и суть всей пивоваренной культуры». Как говорит Робертс, его работа заключается в том, чтобы поместить дрожжи в криогенный архив и больше к ним не прикасаться (только чтобы «воскресить» их в случае надобности). В большинстве случаев ни ему, ни его коллегам даже не удается попробовать пиво, которое они помогли воссоздать, и это заставляет Робертса чувствовать – уж простите за каламбур – горечь.
Мы возвращаемся в переговорную комнату, чтобы отобедать очаровательно английскими сандвичами – с сыром и маринованными огурчиками Branston, с ветчиной и горчицей, яичным салатом и креветками. По дороге на обед Робертс с сомнением глядит на меня: «Не знаю, трогали ли вы что-нибудь в лаборатории, – говорит он, – но на вашем месте я помыл бы руки. Дрожжи – довольно безобидные организмы, но все же…». Он слегка улыбается и пожимает плечами, а я незамедлительно отправляюсь в уборную, подхожу к раковине и включаю воду погорячее.
Вам может показаться, что архивы, подобные NCYC, – это нечто вполне обыкновенное. Если и так, то лишь благодаря таким людям, как Робертс, которые отлично знают свое дело. 2500 лет назад все было иначе. Когда философ и ученый Аристотель задался вопросом, почему сладкие жидкости могут со временем становиться пьянящими, он предположил, что в основе этого процесса лежит vis viva – так называемая «живая сила», которой природа наделила все живое ради некой цели. Виноградный сок желает вызреть и превратиться в вино, а то, что в конце концов он разлагается и становится уксусом, – равносильно его смерти[27]. Сравнительно недавно – в 1516 году – в Германии был издан первый в мире закон о безопасности пищевых продуктов – Reinheitsgebot, – согласно которому в пиве должно содержаться всего три ингредиента: ячмень, вода и хмель. Никаких дрожжей, поскольку тогда еще никто не знал, что это такое. Принявшие закон баварские герцоги даже не ведали, с каким чудом они имеют дело.
При любом успешном брожении – то есть при процессе, превращающем сок, мед или что-либо другое в нечто вкусное и пьянящее, а не в испорченное и кислое, – в жидкости образуется осадок, с помощью которого можно запустить новый успешный процесс брожения[28]. Люди назвали этот осадок дрожжами – корень этого слова в разных языках имеет отношение к действию, которое производят дрожжи. Корни французского и немецкого названий (соответственно levure и hefe) этимологически происходят от слов, означающих «подниматься» – например, применительно к хлебу. Английское слово yeast, как и голландское gist, происходит от греческого слова, означающего кипение[29]. Английское выражение «Getting the gist of smth», что значит «добраться до сути чего-либо», буквально означает выпарить кипением всю воду.
Некоторые из самых выдающихся ученых – из тех, что заложили основы современной науки, – значительные части своих жизней посвятили изучению процесса брожения. Спустя полтора века после принятия пивного закона Reinheitsgebot голландский ученый и изобретатель микроскопа Антони ван Левенгук рассмотрел каплю бродящего пива и смог увидеть отдельные клетки дрожжей[30] сферической и овальной формы. Он их тщательно зарисовал (в те времена умение рисовать для естествоиспытателя было так же необходимо, как умение фотографировать для современного исследователя). Свои рисунки и описание этих организмов он направил в Лондонское королевское общество[31]. Но тогда никто из его членов не смог понять, что это такое, так что они оставили это открытие без внимания. Такое отсутствие интереса продолжалось полтора столетия.
В 1794 году эта работа была наконец возобновлена, хотя и под несколько другим углом. Французский ученый Антуан Лоран Лавуазье, известный благодаря открытию кислорода и водорода, провел первые вычисления, касающиеся превращения сахара в этиловый спирт и углекислый газ. Лавуазье был специалистом в химических вычислениях – возможно, как предполагают некоторые биографы, благодаря своей основной работе в крупной налоговой фирме[32]. Он пришел к выводу, что по завершении любой химической реакции должно оставаться такое же количество вещества, как и перед началом реакции. Это было первое изложение принципа сохранения массы, который гласит, что материя не может быть создана или уничтожена, а может быть лишь изменена.
Когда Лавуазье обнаружил, что виноградный сок на 25 % состоит из сахара, он предположил, что именно сахар является тем, что каким-то образом превращается в этиловый спирт. Чтобы подтвердить свою догадку, он проделал хитрый эксперимент. Лавуазье подверг реакции брожения чистый сахар, а затем сжег получившийся этанол и отдельно от него сжег такое же количество сахара. При помощи собственноручно сконструированных точных весов ученый взвесил оба продукта, получившихся в результате горения. Лавуазье начал с 26,8 фунта (12,1 кг) углерода (в сахаре), которые в результате брожения превратились в 27,2 фунта (12,3 кг) углерода (в составе этанола и углекислого газа). В рамках экспериментальной погрешности можно считать, что количество углерода не изменилось. Так что наличие дрожжей из-за их незначительной массы было проигнорировано Лавуазье[33],[34]. Знаменитый французский химик Жозеф Луи Гей-Люссак провел более точные измерения количества этанола, но и он не принял во внимание дрожжи.
Жизнь Лавуазье закончилась трагически: французский революционный трибунал приговорил его к гильотине[35].
Девять лет спустя – в 1803 году – Институт Франции пообещал наградить золотой медалью весом в килограмм того, кто сможет объяснить процесс брожения[36]. Эта награда так и осталась неврученной. Через двадцать лет только винная промышленность Франции стоила 22,5 миллиона фунтов – в деньгах 1820-х годов. И это без учета производителей пива, сидра и дистиллятов. А медаль все еще пылилась в недрах Института Франции.
Наконец в 1837 году немецкий физиолог по имени Теодор Шванн[37] предположил, что за брожение отвечают микроорганизмы, которые увидел в свой микроскоп ван Левенгук. Шванн был настоящим экспертом в клеточной биологии, это он описал леммоциты – вспомогательные клетки нервной системы, называемые сегодня шванновскими клетками. Он был первым человеком, понявшим, что дрожжи размножаются бесполым путем, что они питаются сахаром, что для выживания им необходим азот и что они выделяют этиловый спирт. Он назвал их «сахарным грибком» – Zukerpilz, а его коллега Франц Мейен перевел немецкое название на латынь, и в результате вид дрожжей, используемый в хлебопекарном деле и пивоварении, был назван Saccharomyces cerevisiae (cerveza на латыни означает «пиво»).
Вот и решение проблемы, не правда ли? Пора вручать этим ребятам килограмм золота. Но тут за дело взялись химики.
Химики и биологи всегда воевали между собой – это настоящие Монтекки и Капулетти научного мира. Химики могут более детализированно объяснить то, что биологи изучают более целостно. Два немецких химика – Фридрик Велер и Юстус фон Либих вместе со своим учителем – шведским ученым Йенсом Якобом Берцелиусом яростно ополчились против идеи о том, что какой-то микроб способен вырабатывать алкоголь. Вполне понятно, что химики считали брожение химической реакцией – самопроизвольным процессом, который происходит во фруктовом соке, если оставить его в покое. И никакие микробы для этого не нужны.
Эти ребята не были какими-нибудь шарлатанами. У них была репутация людей, которые всегда правы. Согласно некоторым источникам, именно Берцелиус начал называть молекулы, состоящие только из углерода, водорода, кислорода и азота, «органическими», поскольку их можно было найти в составе живых существ, и тем самым стал родоначальником органической химии – дисциплины, из-за которой столько школьников рассталось с надеждой стать врачами. Либиху принадлежит идея о том, что студенты должны изучать химию в настоящих лабораториях[38]. А вместе эта троица открыла химические изомеры – вещества, состоящие из одинаковых атомов, но обладающие разными характеристиками из-за различий в структурах соединения этих атомов. Говоря проще, представим, что, смешивая кулинарные ингредиенты в другом порядке, мы вместо пирога получаем колбасу[39].
А еще им было не чуждо чувство юмора. Когда Велер случайно синтезировал мочевину – один из основных компонентов урины, – он написал Берцелиусу письмо, фраза из которого позднее стала широко известной: «Я, так сказать, больше не в состоянии сдерживать свою химическую воду и должен сообщить тебе, что способен производить урину без помощи почки»[40].
Либих полагал, что, когда дрожжи умирают и разлагаются, возникает некое подобие вибрации, которая разрушает сахар, который затем превращается в этиловый спирт[41]. Идея была не более сумасшедшей, чем многие другие распространенные в то время представления. Поэтому, когда этот биолог-выскочка Шванн посмел не согласиться, Либих и Велер направили все силы своего разума на то, чтобы подорвать его авторитет – как при помощи науки, так и посредством жесткой сатиры. В выпускаемом ими научном журнале Annalen der Chemie und Pharmacie они анонимно опубликовали комическое описание дрожжей («имеющих форму перегонного сосуда»), наблюдаемых в микроскоп: «Говоря кратко, эти инфузории поедают сахар, выпуская из пищеварительного тракта алкоголь, а из мочеполовой системы – CO2». Крохотные волшебные существа, которые писают углекислым газом, а испражняются пивом? Вот уж увольте.
На заре существования микроскопов качество этих приборов оставляло желать лучшего, и работающие с ними ученые имели репутацию людей, которые видят то, чего на самом деле нет. И может показаться, что эти химики ошибались, но по сути они были не так уж и неправы[42]. Споры продолжались до середины XIX века, вызывая раздражение всех производителей алкоголя в мире – ведь им приходилось строить целую отрасль, полагаясь лишь на некую загадочную абстракцию. Пока все работало хорошо, это не имело большого значения. Но когда возникали проблемы, никто толком не знал, как их решать.
Вот вам пример: с 1800 по 1815 год из-за британской блокады тростниковый сахар из Вест-Индии и Азии не доставлялся во Францию. Поэтому Франции пришлось найти замену в виде сахарной свеклы – единственного растения помимо сахарного тростника, из которого довольно легко добыть сахар. К середине 1850-х годов регион Лилль на севере Франции стал лидером по производству алкоголя на основе сахарной свеклы – производству выгодному, но сопряженному с различными проблемами, аналогичными тем проблемам, с которыми сталкиваются производители вина и пива.
Один винодел из района Лилля – человек по имени Биджо – столкнулся с такой проблемой: в нескольких бродильных чанах вместо нормальной браги получалась кислая мутная жидкость, напоминающая по вкусу испорченное молоко. Биджо поделился этой бедой с сыном, и юноша ответил, что знает профессора в своем университете, который, возможно, сумеет помочь.
Ученого, о котором говорил сын Биджо, звали Луи Пастер, и было ему тогда всего двадцать пять лет. Он был непреклонным роялистом, имел репутацию человека, хорошо разбирающегося в кристаллах, и работал с изомерами – открытыми Берцелиусом веществами с одинаковым составом, но разной структурой молекул.
Работы Пастера с оптическими изомерами к 1854 году обеспечили ему место профессора в университете Лилля. Годом позже он начал изучать изомеризацию спиртов, содержащихся в перебродившем растворе свекловичного сахара. Он обнаружил, что два из обнаруженных изомеров являются зеркальными по отношению друг к другу. Это открытие заставило Пастера углубиться в изучение удивительных и непонятных химических процессов, происходящих при брожении.
Итак, Пастер согласился взглянуть на бочки Биджо. Поездка на фабрику произошла задолго до того, как была предложена техника пастеризации; до того, как были заложены основы микробной теории инфекционных заболеваний и установлена специфичность возбудителя бешенства, – до всех его многочисленных и великих открытий и достижений. В то время процесс, при котором образовывался алкоголь, назывался «спиртовым брожением». (Впрочем, он и сейчас так называется.) Но и образование уксусной и молочной кислоты (которая сквашивает овощи и молоко) тоже было похоже на брожение. Более того, некоторые исследователи смогли привести убедительные аргументы в пользу того, что гниение – порча и разложение – тоже является разновидностью брожения. (Сейчас все такие процессы объединены термином «ферментация»[43].) Каждый из этих процессов загадочным образом превращал одно вещество в иное вещество.
Так или иначе, прибыв на фабрику Биджо, любой бы понял, что с частью продукции происходит что-то неладное. Неудачные партии браги мало того что издавали нехарактерный и довольно неприятный запах, но были еще и мутными и нечистыми[44]. Пастер взял несколько образцов на анализ. Под микроскопом в правильно бродящем сусле из свекловичного сахара были хорошо видны те же округлые структуры, которые видели Шванн и другие ученые. В испорченных же образцах можно было различить длинные черные цепочки. А вместо алкоголя в них содержалась молочная кислота.
Пастер пришел к выводу, что круглые клетки – дрожжи – каким-то образом вырабатывают спирт. Черные элементы – чем бы они ни являлись – вырабатывают молочную кислоту. Свои догадки Пастер подкрепил остроумным экспериментом – одним из тех, что и обеспечили ему место в истории. На основе сахара он составил питательную среду, поместил ее в колбы, в одну из которых добавил осадок из «правильной» партии браги с фабрики Биджо, а в другую – из партии с молочной кислотой. В первой колбе образовался этанол, во второй – нет. Результаты эксперимента Пастера были более впечатляющими, чем догадки Шванна. Ему удалось получить доказательство![45]
Пастер не знал, как уберечь свекловичный сахар от «неправильных» микроорганизмов, и даже не знал, что это за организмы, но он смог дать отличные советы: тщательно отмыть емкости, полностью избавиться от испорченных партий и начать все заново.
Впрочем, о достоверности этой истории есть разные мнения. Сам Пастер никогда не рассказывал анекдотов о том, как он отправился поработать на фабрику к достопочтенному мэтру Биджо. История всплыла лишь в более поздних жизнеописаниях ученого. На самом деле Пастер заинтересовался причинами брожения задолго до приезда в Лилль, хотя выпивкой как таковой сам он никогда не увлекался[46]. Свои ранние исследования он проводил на основе тартрата – эфира винной кислоты, побочного продукта виноделия. (Один из биографов Пастера Гилберт Гейсон записал: «Думаю, что уже в начале своих экспериментов Пастер надеялся найти взаимосвязь между кристаллической асимметрией, оптической активностью и самой жизнью»[47].)
На этом его исследования не прекратились; более того, он серьезно и планомерно начал заниматься проблемами ферментации. Начиная с 1858 года Пастер опубликовал десятки статей и несколько книг, посвященных, как мы сейчас бы сказали, ферментационным технологиям. Не будет лишним заметить, что в этих работах он сделал немало открытий, на которых держится современная промышленная и медицинская микробиология.
Но вернемся чуть назад. Уже в первых опытах со сбраживанием раствора свекловичного сахара он понял, что этанол не был единственным продуктом брожения, – в зависимости от исходных компонентов ему удавалось выделить глицерол, янтарную и масляную кислоты. Он первым предположил, что микроорганизмы могут поглощать из окружающей среды некие химические соединения, проделывать с ними определенные манипуляции и выделять какие-то другие вещества. Это предположение легло в основу идеи о метаболизме – механизме получения энергии живыми существами.
В 1866 году Пастер опубликовал книгу «Études sur le Vin» («Очерки о вине») – одну из фундаментальных работ на тему брожения, а еще через десять лет – аналогичную работу о пиве.
Современник Пастера Юстус фон Либих не принял его открытий и догадок. Он настаивал, что, хотя дрожжи и содержат вещества, благодаря которым сбраживание раствора сахара дает этанол, сами они не являются обязательной составляющей этого процесса. Пастер же утверждал, что дрожжи должны быть живыми, иначе они не будут действовать. Либих привел пару убедительных примеров в пользу своей точки зрения. В 1833 году французские химики выделили химическое вещество, превращающее крахмал в сахар без участия каких-либо живых организмов[48]. Тремя годами позже и сам Шванн выделил из оболочек желудков животных химическое вещество, которое он назвал пепсином. Это вещество могло разрушать мышечную ткань, сгустки крови (тромбы), а также свернувшийся яичный белок. Ученые назвали такие вещества «растворимыми ферментами». Это белки, способные ускорять биологические процессы, и в следующих главах мы поговорим о них подробнее[49]. Двое ученых вели открытую борьбу, высказывая свои точки зрения в обществе и на страницах научных журналов. Пастер продолжал настаивать на своих гипотезах и после смерти Либиха[50].
К 1897 году все участники этого научного спора были мертвы, и отрасль должна была обходиться имеющейся информацией. В тот год немецкий химик Эдуард Бухнер на досуге посетил мюнхенскую лабораторию своего брата Ганса – микробиолога. Ганс пытался найти способ хотя бы на несколько часов сохранить активной жидкость, выделенную из дрожжей после разрушения их клеток. Одна из идей состояла в том, чтобы поместить эту жидкость в концентрированный – около 40 % – раствор сахара.
Один из образцов привлек внимание Эдуарда. Он заметил бульканье, которое, как ему было известно, означало процесс брожения. Братья принялись за работу, пытаясь выяснить, что именно произошло, и в итоге разработали способ, позволяющий бесконечно долго сохранять дрожжевой экстракт в активном состоянии: они смешали дрожжи с песком, растолкли смесь в ступке, чтобы разрушить клеточные оболочки дрожжей, добавили воду и отжали полученную пасту при помощи гидравлического пресса. Полученный «сок» они процедили через бумажный фильтр. «Самое любопытное качество отжатого сока – это его способность вызывать брожение в добавленных к нему углеводах», – писали братья. На тот момент они не знали, что полученный ими экстракт представлял собой очищенные ферменты. Бухнеры назвали его «зимазой»[51]:[52].
Итак, в конце концов и Пастер, и фон Либих оказались правы – некоторые вещества внутри живых дрожжевых клеток вызывают брожение, но и сами дрожжи определенно являются участниками процесса. В экспериментах Ганса и Эдуарда Бухнеров есть определенное изящество: для их проведения понадобилась совместная работа биолога и химика – представителей вечно противостоящих научных дисциплин. На то, чтобы в первом приближении понять, что именно происходит внутри дрожжевых клеток, понадобилось еще два десятилетия. Работы в этом направлении легли в основу совершенно новой области науки – биохимии.
Поняв, что дрожжи являются посредниками в процессе брожения, представители алкогольной отрасли оказались перед новым рядом вопросов. Почему в некоторых случаях брожение проходит более успешно, чем в других? Иными словами, какие дрожжи являются лучшими? В начале 1880-х годов – когда «дрожжевое противостояние» в научных кругах было в самом разгаре – изучением микробов занялся немецкий микробиолог Генрих Герман Роберт Кох. На его счету – разработка множества передовых технологий лабораторных исследований, среди которых – выращивание культур бактерий в чашках Петри и использование агара в качестве питательной среды. Эти революционные методики, ставшие в наше время стандартными, позволили Коху достичь выдающихся результатов – в частности, выделить бактерии, вызывающие сибирскую язву и туберкулез. Кох продолжал систематизировать свои предположения, и его разработки и сегодня используются при работе с этими микроорганизмами[53].
Осенью 1882 года лабораторию Коха посетил датский микробиолог Эмиль Христиан Хансен. Хансен работал на пивоваренном предприятии Carlsberg, авторитетном производителе классического лагера. В те годы компания столкнулась с проблемой горечи и неприятного запаха своей продукции. Хансен решил попробовать применить идеи Коха к пивным микроорганизмам. При помощи разработанных Кохом технологий ему в конце концов удалось выделить четыре разных штамма дрожжей, участвовавших в пивном брожении на предприятии Carlsberg. Проведя ряд экспериментов, он установил, что хорошее пиво получается только благодаря использованию штамма, обозначенного как «дрожжи низового брожения Carlsberg номер один». Остальные штаммы были исключены из производства[54], и в 1908 году Хансен назвал этот штамм S. carlsbergensis[55]. (Биологи чрезвычайно щепетильны в вопросах названий; во времена, когда еще не были описаны геномные последовательности, эксперты по систематизации горячо обсуждали любые мельчайшие детали грибков – их внешнего вида и поведения, – чтобы определить, к каким видам они относятся[56]. Хансен думал, что обнаружил новый вид дрожжей, а вовсе не один из близких штаммов, и хотел отделить его от вида S. сerevisiae, который в процессе брожения всплывает на поверхность и годится для более плотного пива типа эля.) Штамм (или, если верить классификации Хансена, вид) Carlsberg – это дрожжи низового брожения, которые осаждаются на дно. С их помощью варится пиво типа лагер.
На самом деле склонность некоторых видов дрожжей собираться в хлопья и опускаться во время брожения на дно – так называемая флокуляция – до сих пор представляет проблему для пивоваров и исследователей. Дрожжи для эля не собираются вместе, поэтому они всплывают на поверхность жидкости, а дрожжи, используемые для производства эля, весьма склонны к склеиванию, и образуемые ими хлопья тонут. Если вы используете дрожжи, чтобы изучать их рост в жидкой питательной среде, например в бражке, эта самая флокуляция доставит вам много хлопот. С клейкими дрожжами гораздо сложнее работать[57]. Но если вы пытаетесь создать конкретный вид пива или восстановить ваши дрожжи после получения браги – вам будет полезно знать, что это, черт возьми, за флокуляция такая.
Оказывается, клеточные оболочки дрожжей верхового брожения отталкивают воду, что теоретически означает, что они более склонны прилипать к пузырькам углекислого газа и всплывать на поверхность[58]. Поверхности клеток дрожжей низового брожения покрыты ворсинками (их называют фимбриями), которые заставляют клетки приклеиваться друг к другу подобно колючкам репейника. Если удалить эти ворсинки, пропустив дрожжи через дезинтегратор (измельчитель, если попроще)[59], то дрожжи больше не смогут «кучковаться»[60].
Дрожжи низового брожения для изготовления лагера – типа тех, что Хансен назвал S. сarlsbergensis, – в наше время обычно называют Saccharomyces pastorianus – дрожжи Пастера. Сегодня большинство пивоварен по всему миру используют именно этот тип дрожжей. По правде говоря, пивовары и виноделы не имеют ничего против флокуляции – благодаря ей проще извлекать дрожжи после того, как они переработали весь сахар. Возможно, именно поэтому после веков селекции штаммы пивных дрожжей склонны склеиваться в хлопья, а «дикие» штаммы обычно этого не делают[61]. Но вид S. pastorianus жил и процветал только благодаря пивной отрасли – без человека он бы не выжил. Никто не знал, откуда взялся этот вид дрожжей. Впрочем, и происхождение других видов было покрыто тайной – откуда они берутся в дикой природе? И как людям удалось найти дрожжи, с помощью которых можно делать хороший хлеб и хорошее пиво?
Именно этими вопросами уже в наше время задался ученый-генетик по имени Джастин Фэй. В начале 2000-х он начал собирать образцы дрожжей, обращаясь за ними к разным людям. Поступив на должность исследователя в Вашингтонский университет, он понял, что при помощи технологии секвенирования генома сможет получить ответы на некоторые из своих вопросов. «Мы имели на руках огромное количество информации о S. cerevisiae, добытой в результате многолетних лабораторных исследований. Но нам все равно было почти ничего не известно о происхождении этих микроорганизмов, – говорит Фэй. – Большинство образцов были получены из пекарен, пивоварен и виноделен. Какое-то время мы считали, что дрожжи – это одомашненный вид, как, например, собаки, рогатый скот или кукуруза». Но затем начали обнаруживаться образцы, которые не были получены в местах промышленного применения дрожжей. Люди стали размещать такие штаммы в хранилищах, подобных NCYC. Многие из таких образцов были взяты с деревьев, а некоторые – из больниц. «Вопрос был в том, являются ли эти дрожжи „одичавшими собаками“ – не „сбежали“ ли они с виноградника или пивоварни? Или же это дикие предки привычных нам дрожжевых штаммов?» – говорит Фэй.
Мы говорим об одомашнивании – процессе приручения чего-то дикого. Как объясняет Фэй, речь идет о «видах, специально модифицированных для того, чтобы они могли выполнять полезные функции для нашей пользы, решать наши конкретные задачи». Для этого недостаточно приручить и выдрессировать одно животное. Одомашнивание включает разведение и селекцию, в ходе которой на протяжении многих поколений на генетическом уровне происходит отбор наиболее подходящих к нашим нуждам свойств вида. Например, быки и коровы полностью одомашнены: человек употребляет в пищу их мясо и молоко, и в природе не существует диких коров. Фермерские свиньи не рождают диких кабанов. (Они отличаются клыками. И скверным нравом.)
Мы имеем довольно ясное представление о том, когда были одомашнены некоторые виды. В этом нам помогает секвенирование генома. Можно изучить различия между генами дошедших до нынешних времен одомашненных видов и родственных им диких видов – именно это Фэй надеялся проделать с генами дрожжей. Поскольку гены мутируют с известной скоростью, то чем больше различий в генах, тем больше времени прошло с момента разделения видов[62].
Разница между дикими и одомашненными видами была лучше всего продемонстрирована одним классическим экспериментом, проведенным, кстати, не на микроорганизмах, а на довольно крупных млекопитающих. В 1953 году советский биолог Дмитрий Беляев, работавший в Новосибирском институте цитологии и генетики, решил узнать, как 15 000 лет назад волки превратились в собак[63]. Он обзавелся 150 дикими серебристо-черными лисицами, которых собрал в близлежащих пушных хозяйствах, и вместе со своими студентами и коллегами принялся за их разведение. Для эксперимента он выбирал только самых дружелюбных лисиц – тех, которые не боялись кормивших их людей и готовы были подходить к ним за едой (и не кусались), а не тех, которые в ужасе съеживались в глубине клеток. Всего через шесть поколений лисы Беляева были ручными, словно щенки. Они и были похожи на щенков – разной окраски, со свисающими ушами, игривые даже во взрослом возрасте[64]. Выведенные лисицы приобрели внешние характеристики домашних животных. Они были игривыми, и им навилось общество человека.
Эксперимент Беляева все еще продолжается. В опытном хозяйстве содержится и контрольная группа обычных лис – специально отобранных, очень диких даже по сравнению с другими дикими собратьями, рычащих и скалящихся. За годы эксперимента сибирским исследователям удалось получить похожие результаты среди норок и крыс, и недавно генетики начали изучать ДНК лис, пытаясь связать изменения фенотипа в процессе одомашнивания с переменами, происходящими в генотипе животных. Это весьма сложная задача для любого признака, но особенно – для сложных типов поведения.
Эти эксперименты отражают исключительно рукотворные составляющие одомашнивания – то есть полученные человеком намеренно. Они не касаются более ранних непреднамеренных изменений, которые происходили, пока люди жили в осторожном симбиозе с существами, которые впоследствии были одомашнены. Но другие исследователи попытались заглянуть и за эту дверь. В одной из статей, вышедшей в 2003 году, венгерские биологи описывают эксперимент, аналогичный тому, который проводил Беляев. Они выращивали волчат и щенков-собак бок о бок. И те и другие выросли ручными. И те и другие оказались смышлеными. Но во время экспериментов по социальному взаимодействию обнаружилось, что собаки рассчитывали на помощь людей-хозяев, в то время как волки полагались только на свои силы. У них не было инстинктивного ощущения партнерства с человеком, отмечали исследователи. А собаки ожидали от людей поддержки и помощи[65].
Когда-то волки впервые оторвались от своих стай, чтобы присоединиться к людям, которые занимались охотой и собирательством. Волкам пришлось учиться вилять хвостом и не поедать человеческих детенышей – а взамен получить возможность забыть об охоте, спать у огня и получать от людей остатки их пищи. Были ли они тогда версией Canis lupus[66] – огромных злобных тварей, обитавших на Аляске, или иного, более адаптивного вида? Мы думали, что мы их приручили, но, может быть, это они приручили нас[67].
Такого рода эксперименты можно проводить и с микроорганизмами. И это гораздо проще. У Джастина Фэя был живой образец диких дрожжей: S. paradoxus. Дрожжи этого вида приходятся родственниками пивным дрожжам, но их не используют в лабораториях или в алкогольной промышленности. S. paradoxus живут на дубах – в коре или в древесном соке. Как и дрожжи вида S. cerevisiae, этот вид питается сахарами и выделяет этиловый спирт.
Вместе с другим исследователем – Джозефом Бенавидсом – Фэй смог собрать 81 образец дрожжей[68]. Большинство из них поступило с виноделен, но удалось добыть и дрожжи, используемые для изготовления японских напитков саке и сётю (дистиллята саке). В коллекции есть образцы, с помощью которых готовят африканское пальмовое вино – алкогольный напиток из пальмового сока, а также дрожжи для производства индонезийских дрожжевых рисовых пирогов. Есть и один образец дрожжей для яблочного сидра. Девятнадцать штаммов дрожжей были добыты из коры дубов или собраны в больницах у инфицированных пациентов с иммунными нарушениями.
Имея на руках такую коллекцию, Фэй смог выявить около 180 полиморфных участков генов – то есть таких фрагментов генома, которые у разных штаммов были различными, – провел их сравнение и получил такие результаты: наиболее близкими к S. paradoxus и, следовательно, самыми старыми оказались штаммы, извлеченные из дубов Африки и Северной Америки, а также те, что были найдены в больницах. Из образцов, которые использовались для брожения, самыми старыми были штаммы из Африки, а гены штаммов для изготовления вина и саке обладают наибольшей близостью друг к другу.
На основе полученных результатов Фэй сделал следующие предположения: S. cerevisiae – одомашненная форма африканских дрожжей, возникшая примерно 11 900 лет назад. Дрожжи для саке имеют то же происхождение, но одомашнены были лишь 3800 лет назад, а дрожжи для вина – 2700 лет назад. Фэю не удалось добиться желаемой точности, потому что для ряда вычислений требовалось знание срока жизни поколения дрожжей – времени от рождения до воспроизведения, а многочисленные оценки учеными этого срока различаются между собой в десятки раз. Но в целом оценки Фэя согласуются с данными археологов, которые датируют наиболее древние из обнаруженных свидетельств виноделия и изготовления саке примерно теми же годами, что и Фэй. «На мой взгляд, самый важный вывод этого исследования в том, что популяция дрожжей имеет развернутую структуру, как и многие другие одомашненные организмы и виды, – говорит Фэй. – Есть дрожжи, которые использовались для приготовления вина, и все группы таких дрожжей генетически сходны. Есть дрожжи для саке, и их гены тоже имеют очень много общего. Существует генетическая структура, соответствующая каждому из назначений дрожжей».
Происхождение выделенного Хансеном штамма дрожжей для изготовления лагера было неизвестно. Оказалось, что его генотип наполовину совпадает с генотипом S. cerevisiae, но другая половина оставалась полной загадкой. (Интересно, что промышленным дрожжам свойственно бесполое размножение, однако они могут скрещиваться с другими штаммами дрожжей.) В 2011 году «охотники за дрожжами» (команда из Португалии и Аргентины) решили во что бы то ни стало разгадать тайну происхождения «карлсбергских» дрожжей.
Они отправились на поиски диких дрожжей в леса Патагонии[69] и принялись обследовать там буковые деревья, потому что в той части света бук занимает ту же экологическую нишу, что и дуб на севере. «Наши деревья часто поражаются древесным грибком, который называется циттария, – рассказывает местный биолог Диего Либкинд. – В зоне роста этого грибка на дереве образуется опухоль – ветки опухают». Весной на деревьях появляются круглые образования бежевого цвета – по сути, это круглые древесные грибы, которые содержат почти 10 % сахара. На них поселяются дрожжи различных видов и начинают питаться ими. «Созревшие грибы падают на землю, – говорит Либкинд. – Когда они начинают бродить, можно учуять алкогольный аромат». Местные туземцы делали из этих забродивших плодов напиток («не слишком вкусный», – признает Либкинд). При этом сами плоды продаются на рынке (их называют ллао-ллао) и сами по себе вполне пригодны в пищу.
В конце концов концентрация спирта внутри гриба-плода становится такой высокой, что выдержать ее способен только один вид дрожжей. Когда коллеги Либкинда расшифровали ДНК этих дрожжей, оказалось, что это неизвестный ранее вид, а его гены совпадают с неразгаданной половиной генома карлбергских дрожжей. Либкинд с коллегами назвали этот вид дрожжей S. eubayanus. В его геноме было несколько уникальных генов, и некоторые из них отвечали за сахарный обмен[70]. «Нам известно, что все изменения, которые мы видим, – это результат одомашнивания в результате пивоварения, – говорит Либкинд. – Менее эффективные гены постепенно исключались, а более эффективные занимали все более прочные позиции». Выбирая партии дрожжей, благодаря которым удавалось получить лучшее пиво, ребята из Carlsberg фактически проводили селекцию, аналогичную той, которой Беляев с коллегами занимались со своими лисицами в Сибири. Дрожжи, если можно так выразиться, делались более «дружелюбными» – их становилось все легче использовать, они были все более эффективными, «стремились» делать все более освежающий лагер, и все это в обмен на «чесание животика» – хорошее обращение человека.
Группа Либкинда еще не закончила свое исследование. «Теперь мы разберемся с элями», – говорит ученый. Он и его коллеги продолжают собирать образцы штаммов дрожжей – из вискарен, с фабрик по производству саке, из дикой природы – и пытаются понять, откуда они произошли. «Теперь мы знаем, что дрожжи для пивоварения представляют собой смесь различных видов, – говорит Либкинд. – Штамм, который мы называем S. cerevisiae, на самом деле лишь наполовину cerevisiae, а 20 % его генома относится к штамму uvarum. Нам известно, что многие из бельгийских пивных штаммов дрожжей представляют собой смесь uvarum и другого штамма вида Saccharomyces. В общем, исследователям еще есть над чем трудиться.
Самое странное, что в Европе никто не находил дикого штамма S. eubayanus, который был обнаружен в Патагонии. Неизвестно, как он попал в Европу, чтобы образовать гибрид с S. cerevisiae. «Был импортирован из дальних стран после посещения европейцами какой-нибудь заокеанской ярмарки» – вот единственная догадка, высказываемая исследователями. В общем, это еще одна пока не разгаданная тайна.
Предполагается, что древние пекари, виноделы и пивовары оказывали на дрожжи селективное давление, заставляя их работать в определенных емкостях для ферментации, с определенными сортами винограда, в определенных регионах. Люди покупали напитки у тех производителей, кто добивался наилучшего вкуса своей продукции, или получал наиболее предсказуемые результаты, или производил самый дешевый продукт, – тем самым увековечивая дрожжи этих производителей. А поскольку дрожжи, как известно, легко поддаются мутациям, в отрасли постоянно появлялись новые штаммы, и священным долгом пивовара было сохранение старых штаммов дрожжей. Вот почему в приданое молодых женщин входили образцы хлебной закваски, передаваемые от матери к дочери из поколения в поколения. И вот почему сегодня производители алкоголя постоянно возвращаются к сохраненному замороженному образцу своих дрожжей, чтобы вырастить из него дрожжи для производства своего продукта, – вместо того чтобы просто взять дрожжи из последних произведенных партий. И именно поэтому в 1960 году, прежде чем бежать с Кубы (не дожидаясь гонений со стороны революционного правительства), Даниэль Бакарди уничтожил все образцы быстродействующего штамма дрожжей, которые использовались для приготовления знаменитого рома: семья Бакарди планировала начать производство в Пуэрто-Рико и не хотела, чтобы новое кубинское правительство смогло выпускать конкурирующий продукт[71].
Конечно, есть и исключения. Бельгийское пиво сорта ламбик бродит в огромных открытых резервуарах за счет микроорганизмов, оставшихся на стенках и находящихся в воздухе (в противоположность традиционному методу, при котором в емкость закидывают порцию купленного или бережно сохраненного штамма дрожжей). Пиво сортов ламбик часто бывает достаточно кислым – возможно, из-за дрожжей вида Brettanomyces и сопровождающих их бактерий, выделяющих уксусную кислоту. Обычно пивовары и виноделы боятся этих микроорганизмов. Традиционным производителям алкоголя приходится строго придерживаться санитарных требований, чтобы нежелательные микроорганизмы не попали в емкость для брожения и не привнесли в пиво нестандартные вкусы. Но это не значит, что производители пива семейства ламбиков беспечно относятся к своим дрожжевым штаммам: один из таких пивоваров пришел в ужас, когда ему сообщили, что в его помещении для брожения требуется заменить крышу. Он был уверен, что его пиво приобретает свой уникальный вкус благодаря колонии дрожжей, живущих в стропилах потолка. Поэтому он построил новую крышу поверх старой[72].
С другой стороны, если нам известно, что дрожжи подвержены мутациям, мы можем контролировать их изменения и использовать их себе на пользу. К примеру, производители саке в Японии судили о том, как идет брожение, по высоте пенной шапки, образующейся в чане. Следовательно, в чанах нужно было оставлять свободное место для пены, а это уменьшало объем получаемого продукта. Поэтому в 1960-х годах известный исследователь саке по имени Хироси Акияма решил вывести новую породу дрожжей. Он знал, что бывает брожение и без образования большого количества пены, а еще ему было известно, что дрожжи прилипают к пузырькам, поэтому он взял классический штамм дрожжей для саке – Kyokai № 7 – и начал проводить эксперименты с брожением. Он снимал пену и при помощи процеживания собирал дрожжи, оставшиеся в жидкости (дрожжи для саке не образуют хлопьев). Именно эти дрожжи он использовал для дальнейшего разведения.
Акияма повторял процесс снова и снова. Он назвал эту технику «пузырьковым методом». В конце концов он получил штамм дрожжей, которые не давали большого количества пены. Акияма назвал этот штамм Kyokai № 701. В своей книге «Саке: Суть 2000-летней японской мудрости, приобретенной благодаря приготовлению алкогольных напитков из риса» он писал: «Сегодня, спустя сорок лет после успешного выведения этих не образующих пены дрожжей, их использует около 80 % японских производителей алкоголя. Успех этого эксперимента стал одним из самых выдающихся событий моей жизни»[73].
Исследования Акиямы оказались столь значительными, что его работа и его дрожжи даже вдохновили поэта на написание стихов:

В сосуде день за днем без конца появляются и исчезают пузырьки.
Легкое тепло сосуда – свидетельство жизни, которая бурлит внутри него[74].

Приручение дрожжей – и, возможно, приручение дрожжами нас – продолжается по сей день. Чтобы лучше понять жизнь дрожжей, мы основали целые биологические дисциплины – ведь понимание природы этих организмов помогает ученым лучше понять и человеческую природу. Чтобы сохранить и защитить любимые нами дрожжи, мы возводим специальные сооружения – например, комнаты для дрожжей, которые есть на крупных алкогольных производствах, или лаборатории с коллекциями типа NCYC. Не обладая собственным разумом, дрожжи вдохновили нас на создание цивилизации.

Комментирование и размещение ссылок запрещено.

Комментарии закрыты.