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Um grupo de biólogos da Universidade da Califórnia em Berkeley conseguiu criar algumas cepas de levedura de cerveja que não apenas fermentam isso, mas também fornecem o sabor que o lúpulo proporciona.
E que necessidade há sem lúpulo? Hoje não concebemos cerveja sem o sabor característico desta planta da família Cannabaceae (sim, o mesmo que maconha), mas sua produção representa um problema .
De acordo com Charles Denby , co-autor do estudo, publicado esta semana na revista Nature Communications, o cultivo de lúpulo usa muita água: um litro de cerveja artesanal pode exigir 50 litros de água para cultivar lúpulo. Isso sem mencionar os fertilizantes e a energia necessária para transportar a safra, que cresce apenas em latitudes muito específicas . Toda essa despesa poderia ser evitada usando este fermento especial.
A invenção também pode ser muito útil para fabricantes de cerveja. Primeiro, porque o lúpulo é caro ; segundo, porque permitiria padronizar ainda mais a fabricação : os óleos essenciais do lúpulo, responsáveis por dar sabor à cerveja, variam enormemente de ano para ano e até mesmo entre diferentes parcelas. O uso de um fermento padronizado permitiria unificar o sabor da cerveja.
As virtudes da edição genética
As cepas de leveduras modificadas foram alteradas usando o CRISPR-Cas9 , uma ferramenta de edição genética simples e barata inventada na própria Universidade de Berkeley. Os cientistas inseriram quatro novos genes, além dos promotores que os regulam no fermento de uma cervejaria industrial. Dois dos genes - linalol sintase e geraniol sintase - codificam enzimas que produzem componentes de sabor comuns a muitas plantas. Nesse caso, os genes vêm de hortelã e manjericão, respectivamente. Genes de outras plantas que também tinham linalol sintase, como azeitona e morango, não eram tão fáceis de usar.
Embora hoje o lúpulo esteja intimamente ligado à fabricação de cerveja, é preciso lembrar que a bebida é fabricada há séculos usando outras plantas. Até se descobrir que o lúpulo era a planta perfeita para aromatizar cerveja , por volta do século 11, a bebida era feita com muitas outras ervas, como alecrim, murta, coentro ou aquilea.
Os outros dois genes utilizados foram leveduras , e seu objetivo era aumentar a produção das moléculas precursoras necessárias para produzir linalol e geraniol, os componentes do sabor do lúpulo.
Todos esses componentes genéticos - o gene Cas9, quatro genes de levedura e os genes e promotores de hortelã e manjericão - foram inseridos na levedura em um pequeno plasmídeo circular de DNA . As células de levedura transformaram o gene Cas9 em proteínas Cas9, que cortam o DNA da levedura em pontos específicos. Enzimas de reparo de levedura são então unidas em todos os quatro genes e seus promotores.
Os pesquisadores usaram software auto-projetado para obter a combinação correta de linalol e geraniol necessários para imitar o sabor da cerveja produzido pela Sierra Nevada Brewing Company . Depois de fabricar uma cerveja artesanal usando leveduras geneticamente modificadas - e usando lúpulo apenas nos estágios iniciais da fabricação, na produção do mosto, para obter a amargura do mosto sem seu gosto -, eles pediram a um grupo de 27 funcionários da Empresa que experimentará a nova cerveja em uma degustação às cegas. Os trabalhadores alegaram que a cerveja modificada tinha um sabor ainda mais lúpulo que o original.
O primeiro passo de um projeto ambicioso
Embora seu primeiro experimento tenha sido um sucesso, ainda há um longo caminho a percorrer antes que essa levedura modificada seja comercialmente viável .
Agora, os cientistas estão se concentrando no estudo do fermento de cerveja comercial . Ao contrário do fermento usado nos laboratórios de pesquisa, que possuem um conjunto de cromossomos, o fermento para cerveja possui quatro conjuntos de cromossomos. Isso dificulta toda a operação, uma vez que os quatro genes e seus promotores devem ser adicionados a cada conjunto de cromossomos, porque, caso contrário, a cepa não é estável e, à medida que a levedura se espalha, perde seus genes adicionados .
O grupo também está estudando como ajustar as quantidades necessárias de linalol e geraniol que emulam o sabor da cerveja e as produzem em grandes quantidades: não funciona com um tubo de ensaio , você precisa de caldeiras de 40 litros se quiser fazer uma cerveja que seja comercialmente viável.
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