Những người yêu bia lager luôn tin rằng loại bia số một của họ là đặc biệt nhất. Nhưng có lẽ họ sẽ phải chuẩn bị “uống” cả lời tuyên bố này vào lễ hội bia Oktoberfest tháng 10 tới. Nghiên cứu mới do các nhà di truyền học thuộc Trường Y – Đại học Standford thực hiện đã chỉ ra rằng kỹ thuật ủ bia, nhân tố chính giúp ngành sản xuất bia phát triển trên toàn thế giới, ra đời là nhờ vào sự ghép cặp của hai loại men, một trong số đó đã được sử dụng hàng ngàn năm nay để làm rượu bia.
Các nhà nghiên cứu đã mang đến cho chúng ta cái nhìn bao quát rất thú vị về lịch sử ủ bia thời kì đầu, bên cạnh đó còn có những thông tin không ngờ tới về quá trình tiến hóa ban đầu của một loại men bia mới. Ngày nay, người ủ bia đang tái sử dụng men trong một vài mẻ bia lên men liên tiếp, họ đã vô tình chọn được các dòng men tạo nên loại bia ngon nhất thế giới.
Nhà di truyền học Gavin Sherlock cho biết: “Những người ủ bia thời xưa đã thực hiện kỹ thuật di truyền học trong khi không hề biết đến nó. Họ đã mang đến cho chúng ta một cơ hội thú vị để chiêm ngưỡng một loài khá mới nhưng đang biến đổi nhanh chóng cùng với cơ hội thưởng thức những loại bia ngon”. Nghiên cứu được công bố trực tuyến vào ngày 11 tháng 9 trên tờ Genome Research.
Mọi chuyện đều bắt đầu với một số người làm bia không thỏa mãn với thành quả của mình. Không bằng lòng với chất lượng bia ủ vào những tháng mùa hè, họ đã ngăn cấm ủ bia khi trời ấm. Tuy nhiên nhiệt độ mùa đông lại hạn chế quá trình lên men của loại men bia vốn đã được sử dụng hàng trăm năm. Loại men đó ghép cặp khác thường với loại men thứ hai mạnh hơn để tạo ra kỹ thuật ủ bia giúp tạo nên bia lager ngày nay.
Sherlock – trợ lý giáo sư di truyền học – cùng với tiến sĩ Barbara Dunn, phụ tá nghiên cứu tại trường y, đã tìm hiểu trình tự gen của 17 dòng men bia lager độc nhất vô nhị từ các nhà máy bia tại Châu Âu và Hoa Kỳ. Họ sử dụng vi mạng ADN có khả năng phân tích sự đóng góp tương đối của bố mẹ, kết hợp với kỹ thuật thiết lập trình tự ADN hạn chế để xác định hiện tượng lai giống không chỉ xảy ra một lần mà là hai lần trên thực tế. Hiện tượng di truyền được lặp lại này cho thấy mỗi bên bố, mẹ đã mang đến những lợi ích cụ thể và khác biệt cho quá trình ghép cặp.
Dunn nói: “Có thể dòng men bia ale mang đến loại hương vị nhất định, còn dòng thứ hai lại làm tăng khả năng lên men ở nhiệt độ thấp. Pha trộn chúng với nhau chính là một phương thức để men tăng gấp đôi khả năng di truyền của chúng”.
Những người yêu bia lager luôn tin rằng loại bia số một của họ là đặc biệt nhất. Nhưng có lẽ họ sẽ phải chuẩn bị “uống” cả lời tuyên bố này vào lễ hội bia Oktoberfest tháng 10 tới. (Ảnh: iStockphoto/Skip ODonnell) |
Thông thường, bia ale có vị như trái cây và hay có vẩn đục. Mặc dù bia ale có nhiều hương vị phức tạp hơn so với bia lager, bia ale được tiêu thụ nhiều nhất khi trời ấm và kém ổn định hơn. Thực tế từ “lager” là từ phái sinh từ một từ tiếng Đức có nghĩa là “dự trữ”. Hầu hết men sinh sản bằng các chồi vô tính, tế bào con sẽ tách ra từ tế bào mẹ sau khi vật liệu di truyền của tế bào mẹ được nhân đôi. Đôi khi men cũng sinh sản hữu tính và hình thành giao tử để kết đôi với một giao tử khác cùng loài, sau đó lại nảy chồi vô tính. Các dòng men bia lager bố mẹ lại chọn một con đường sinh sản khác. Chúng chọn bạn kết đôi khác loài, lai giống để pha trộn giữa hai loài với khả năng thích nghi tốt hơn trong điều kiện nhiệt độ thấp.
Bạn kết cặp của men bia larger là các thành viên thuộc một họ lớn hơn có tên Saccharomyces. Một loài trong họ này là Saccharomyces cerevisiae thường được gọi là “men của những người thợ bánh mỳ” cũng đã được sử dụng hàng ngày năm nay để làm bánh mỳ và bia ale. S. cerevisiae phát triển tốt nhất ở nhiệt độ từ 85 đến 90 độ F. Một loại men khác cũng thuộc họ này là S. bayanus sinh sôi mạnh mẽ ở nhiệt độ từ 70 đến 75 độ F, chúng có thể chịu được nhiệt độ thậm chí còn thấp hơn so với loại men trên. Chúng kết hợp với nhau để tạo nên dòng S. pastorianus. Sherlock và Dunn đã so sánh bố mẹ S. cerevisiae của dòng pastorianus với nhiều dòng khác, trong đó có cả dòng tham gia vào quá trình lên men rượu vang và rượu sake trước khi xác định nó là một dòng men bia ale.
Sherlock nói: “Chúng tôi rất thích thú khi phát hiện được mối liên hệ này bởi nó có rất nhiều ý nghĩa. Cùng một dòng men được sử dụng để làm bia ale và cả bia larger, điều này làm chúng tôi thậm chí còn hứng khởi hơn”.
Như thường lệ, con cháu của hiện tượng ghép cặp khác thường này có lượng vật chất di truyền không bình thường. Sherlock và Dunn tin rằng một dòng kết hợp có vốn gen từ hai loại men kể trên tương đương nhau, trong khi dòng kia có nguồn ADN từ S. cerevisiae nhiều gấp 2 đến 3 lần so với S. bayanus. Nghiên cứu sự phát triển của hai loại men trên sẽ cung cấp cơ sở di truyền cho kỹ thuật ủ men bia larger tại Châu Âu trong suốt 600 năm qua: một dòng men được ứng dụng trong kỹ thuật ủ men bia Carlsberg ở Đan Mạch và các loại bia khác tại Cộng hòa Séc – Slôvakia; còn dòng men kia được ứng dụng trong kỹ thuật ủ men tại Hà Lan, trong đó có bia Heineken.
Men Saccharomyces cerevisiae. (Ảnh: chateauneuf) |
Hơn nữa, việc con cháu của quá trình lai giống như thế dần dần mất đi các ADN thừa cũng là bình thường. Tìm ra gen bị mất và thời điểm mà con lai mất gen khi còn khá nhỏ là một con đường để các nhà nghiên cứu làm sáng tỏ quá trình tiến hóa cũng như tìm ra các gen chịu trách nhiệm làm hài lòng khẩu vị của những người yêu bia trên toàn thế giới.
Sherlock cho biết: “Khi chúng ta tìm hiểu các gen bị mất hoặc được nhân số lượng, chúng ta có thể biết được một số gen trong đó có liên quan đến kỹ thuật ủ bia.” Các nhà nghiên cứu đã nhận biết được các điểm khác biệt trong các gen tham gia vào quá trình chuyển hóa đường và quá trình kết thành khối của men sau khi lên men.
Tại sao từ thời Trung Cổ bia lại có vai trò quan trọng đến thế?
Dunn bày tỏ: “Bia là loại thức uống chuẩn mực. Đồ uống có cồn vào thời đó được coi là có lợi, một phần bởi vì nước thường bị làm bẩn. Nếu bạn uống bia mỗi ngày, bạn sẽ muốn có một loại bia có vị thật ngon”.
Nghiên cứu được Viện sức khỏe quốc gia và Quỹ khoa học quốc gia tài trợ.
Chú thích (Theo Saga.vn):
Bia ale
Ale là bất kỳ loại bia nào được sản xuất bằng lên men đỉnh, và nó thông thường được lên men ở nhiệt độ cao hơn so với bia lager (15-23°C, 60-75°F). Các men bia ale ở các nhiệt độ này tạo ra một lượng đáng kể các este, các hương liệu thứ cấp và các sản phẩm tạo mùi khác, và kết quả là bia tạo ra có mùi vị của hoa hay quả tương tự (nhưng không chỉ có thế) như táo, lê, dứa, cỏ, cỏ khô, chuối, mận hay mận khô. Các khác biệt về kiểu giữa các loại ale nhiều hơn so với các loại lager, và nhiều loại bia ale rất khó để phân loại chúng thuộc kiểu gì.
Bia lager
Lager là loại bia được tiêu thụ nhiều nhất trên thế giới. Chúng có nguồn gốc từ vùng Trung Âu, có tên gọi này là từ ‘lagern’ ("lưu trữ") trong tiếng Đức. Men bia lager là loại lên men đáy, thông thường được lên men ở nhiệt độ 7-12°C (45-55°F) ("pha lên men"), và sau đó được lên men thứ cấp lâu ở 0-4°C (30-40°F) ("pha lager hóa"). Trong giai đoạn lên men thứ cấp, lager được làm trong và chín. Các điều kiện lạnh cũng kiềm chế việc sản xuất tự nhiên các este và các phụ phẩm khác, tạo ra hương vị "khô và lạnh hơn" của bia.