Ученые из Института биоэнергетики и биопроцессных технологий Циндао (QIBEBT) в Китае нашли способ следить за пивным брожением не по усредненным показателям всей партии, а прямо на уровне отдельных дрожжевых клеток.
Обычно содержание спиртов, эфиров, кислот и сахаров проверяют с помощью хроматографии — это надежно, но долго и показывает только средние значения.
Исследование опубликованно в журнале Bioresource Technology.
Команда назвала подход «процессная раманомика», он основан на рамановской спектроскопии отдельных клеток.
Исследователи отслеживали промышленное брожение с использованием лагерных дрожжей Saccharomyces pastorianus в течение восьми дней. На каждом этапе они собирали спектры отдельных клеток (раманомы) и сопоставляли их с лабораторными измерениями 43 показателей в бродильной среде. Оказалось, что раманом точно предсказывает 19 показателей, включая спирты, эфиры, аминокислоты, кислоты, сахара и соотношение спиртов и эфиров, которое влияет на вкус пива. Как объяснили ученые, один быстрый клеточный анализ может заменить несколько трудоемких химических тестов без потери информации на уровне отдельных клеток.
Метод также позволяет отслеживать, как различаются клетки друг от друга. Для некоторых метаболитов более высокая неоднородность сопровождалась низкими уровнями веществ, что может служить индикатором состояния ферментации. Новая аналитическая методика Intra-Ramanome Correlation Analysis (IRCA) показала, что углеводы изменяются сильнее всего внутри клеток, а белковые сигналы связаны с образованием спиртов и эфиров на ранних стадиях.
– Вместо того чтобы ждать, пока химический состав в резервуаре изменится и станет заметным, мы теперь можем считывать информацию напрямую с клеток и выводить сразу несколько технологических показателей на основе их метаболических отпечатков, – рассказал Сюй Цзянь, профессор Института биоэнергетики и биопроцессных технологий Циндао.
Источник: mail.ru
