[PWC-MEDIA] Persbericht TU Delft: Alle pilsgisten stammen af van één ‘oergist’

From: Jerwin de Graaf <J.N.deGraaf@xxxxxxxxxx>
To: "pwc-media@xxxxxxxxxxxxx" <pwc-media@xxxxxxxxxxxxx>
Date: Tue, 3 Dec 2019 09:37:39 +0000

Pilsgist, het beroemde micro-organisme waar brouwers jaarlijks honderden
miljarden liters pils en andere lagerbieren mee maken, is zo’n 500 jaar geleden
ontstaan door een toevallige ontmoeting tussen twee gistsoorten. De giststammen
waar tegenwoordig pils mee wordt gemaakt zijn allemaal terug te voeren tot dat
moment. Dat concluderen onderzoekers van de TU Delft op basis van een
uitgebreide DNA-analyse.

[cid:image003.jpg@01D5A9C5.AE6B3290]Lagerbier, ook wel pilsener genoemd, is de
meest populaire alcoholische drank ter wereld. Elk jaar drinken we er zo’n 200
miljard liter van. Om pils te maken wordt brouwerswort gefermenteerd met de
gist Saccharomyces pastorianus, in de volksmond ook wel ‘pilsgist’ genoemd. Dit
micro-organisme zet de wortsuikers om in ethanol, de bekendste en meest
voorkomende alcoholsoort, en voegt een reeks aromatische verbindingen toe die
essentieel zijn voor de smaak van bier.

Spontane paring
Pilsgist is een hybride soort die zo’n 500 jaar geleden ontstond door een
toevallige ontmoeting tussen bakkersgist (S. cerevisiae) en een wilde giststam,
nu bekend als S. eubayanus. Destijds werd bier gemaakt met bakkersgist, op
relatief hoge temperaturen van tussen de 15 en 25 graden. Waarschijnlijk
belandde de wilde giststam bij toeval in het brouwsel van een nietsvermoedende
biermaker. Door een spontane paring tussen de twee stammen ontstond de hybride
pastorianus-soort, vernoemd naar Louis Pasteur. “Deze gist erfde van de wilde
stam een belangrijke eigenschap, namelijk een tolerantie voor lage
temperaturen”, aldus TU Delft-onderzoeker Arthur Gorter de Vries.

Gisting bij lage temperatuur met de nieuwe hybride soort verkleinde de kans op
bacteriële besmettingen. Het resultaat was een biertje met een voorspelbare
smaak: lagerbier, met pils als bekendste variant. De pastorianus-stammen die
worden gebruikt voor de productie van pils worden tegenwoordig onderverdeeld in
twee groepen: groep I en groep II. Hoewel genetici al wisten dat deze stammen
het resultaat zijn van een paring tussen bakkersgist en de wilde giststam, was
het tot nu toe niet mogelijk om vast te stellen of de groepen ontstonden door
twee losstaande ontmoetingen, of door één enkele ontmoeting.

Gezamenlijke voorouders
De Delftse onderzoekers hebben nu aangetoond dat beide groepen van dezelfde
voorouders afstammen. Na de toevallige ontmoeting tussen de bakkersgist en de
wilde gist, een half millennium geleden, zijn brouwers de hybride soort op
verschillende plekken in Europa intensief gaan gebruiken, en uiteindelijk zijn
daarbij twee groepen ontstaan. Groep I werd in ieder geval door Carlsberg in
Denemarken gebruikt, terwijl groep II elders in Europa populair werd, onder
meer bij Heineken.

Dat de twee groepen pilsgist dezelfde oorsprong hebben, is niet meteen
duidelijk als je naar hun DNA kijkt. De gisten in beide groepen hebben
weliswaar twee kopieën van het wilde eubayanus-genoom, dat waarschijnlijk
verantwoordelijk is voor de koudetolerantie. Maar wat het DNA van het
bakkergist in de hybride soort betreft zijn er grote verschillen. “Groep I
beschikt over maar één bakkersgistgenoom, of eigenlijk zelfs minder dan één,
want van bepaalde chromosomen ontbreken kopieën”, aldus Gorter de Vries. “Groep
II heeft van de meeste chromosomen van bakkersgist juist twee of meer kopieën.”
Blijkbaar is dit bakkersgist-DNA belangrijk voor het brouwen van bier, want
vandaag de dag gebruiken brouwers bijna alleen groep II-gisten.

Slim algoritme
De onderzoekers kwamen er door uitgebreid genetisch onderzoek achter dat de
gisten van de twee verschillende groepen dezelfde voorouders hadden. “Normaal
gesproken vergelijken we genomen met elkaar door middel van een techniek die
‘phylogenetic network’ heet”, zegt Thomas Abeel, die ook bij het onderzoek
betrokken was. “Het probleem met die methode is dat de rekenkracht die je nodig
hebt om DNA-sequenties naast elkaar te leggen exponentieel toeneemt naarmate je
meer sequenties met elkaar wilt vergelijken.”

Voor dit onderzoek was het noodzakelijk om een groot aantal genomen afkomstig
uit groep I en groep II te vergelijken. Dat lukte doordat de Delftse
onderzoekers een slim algoritme bouwden. Het algoritme was in staat om de
enorme dataset aan erfelijk materiaal, afkomstig van een grote groep gisten die
de onderzoekers hadden verzameld, te analyseren. “Dat stelde ons in staat om
een genetische kaart van pilsgist te maken waarop we als het ware de data van
een grote hoeveelheid giststammen uit de verschillende groepen konden leggen”,
legt Abeel uit. Conclusie: één toevallige paring tussen twee gistsoorten heeft
geleid tot alle pilsgisten die we nu kennen.

Grote spelers
De grote Europese brouwers zijn essentieel geweest voor het succes van de
hybride soort. Eind 19e eeuw en begin 20e eeuw verspreidden enkele van deze
brouwerijen, die het cultiveren van gist goed beheersten, gist over heel
Europa. Ze hadden gecontroleerde ‘starterculturen’, waardoor ze keer op keer
bier met dezelfde smaak en van dezelfde kwaliteit konden maken. De meeste
brouwerijen hadden deze ‘geavanceerde’ technologie niet, en kochten daarom
gistculturen van de innovatieve spelers.

De brouwerijen in kwestie zijn bekende namen: “Emil Christian Hansen van
Carlsberg isoleerde in 1883 als eerste een groep-I-gist”, vertelt Gorter de
Vries. “Een paar jaar later, in 1886, isoleerde Dr. Eduard Elion van Heineken
enkele gisten van groep II. De twee groepen hebben zich daarna over de wereld
verspreid.”

***

"Chromosome level assembly and comparative genome analysis confirm
lager-brewing yeasts originated from a single hybridization", Alex N. Salazar,
Arthur R. Gorter de Vries, Marcel van den Broek, Nick Brouwers, Pilar de la
Torre Cortès, Niels G. A Kuijpers, Jean-Marc G. Daran and Thomas Abeel, BMC
Genomics

Thomas Abeel
T.Abeel@xxxxxxxxxx<mailto:T.Abeel@xxxxxxxxxx>
015 - 27 85114

Jean-Marc Daran
J.G.Daran@xxxxxxxxxx<mailto:J.G.Daran@xxxxxxxxxx>
015 - 27 82412

Arthur Gorter de Vries
arthurgorterdevries@xxxxxxxxx<mailto:arthurgorterdevries@xxxxxxxxx>
06 – 37 22 62 04

Jerwin de Graaf (persvoorlichter TU Delft)
J.N.deGraaf@xxxxxxxxxx<mailto:J.N.deGraaf@xxxxxxxxxx>
06 – 42 71 72 27

[PWC-MEDIA] Persbericht TU Delft: Alle pilsgisten stammen af van één ‘oergist’

Other related posts: