24 октября 2020, суббота, 09:54
VK.comFacebookTwitterTelegramInstagramYouTubeЯндекс.ДзенОдноклассники

НОВОСТИ

СТАТЬИ

PRO SCIENCE

МЕДЛЕННОЕ ЧТЕНИЕ

ЛЕКЦИИ

АВТОРЫ

Одомашнивание плесени

Камамбер
Камамбер
Pixabay

Белая плесень, необходимая для создания камамбера и других сыров, появилась в результате искусственного отбора, подобно тому, как в процессе одомашнивания волки превратились в собак. К такому выводу пришла группа французских ученых, опубликовавшая свою работу в журнале Current Biology.

Сыров, для созревания которых необходимо участие определенного вида плесени, не так уж мало. Используемые для этого разновидности плесневых грибов известны под общим названием «благородная плесень». У одних сортов сыра эта плесень сине-зеленоватого цвета и пронизывает всю сырную толщу. Эти сорта часто называют «голубыми сырами». К ним относятся французский рокфор, датский данаблю, испанский кабралес, немецкие баварский голубой сыр и дорблю, английские стилтон и шропширский синий, шведский эделост, норвежский гамалост, болгарский черни вит, итальянская горгонцола, польский рокпол — всего около пяти десятков разновидностей.

Другие сыры покрыты корочкой белой плесени. Среди них более всего знамениты французские бри и камамбер, но существуют также менее известные сорта — например, лангр или куломье. Есть такие сыры и в других странах. К примеру, аналог камамбера, который делают в чешском городе Седльчани, называется гермелин, что значит «горностай», именно из-за белой шубки из покрывающей сыр плесени.

Как правило, в центрах производства таких сыров складываются различные варианты легенд о том, как кто-то забыл надолго о запасенном сыре, поэтому сыр покрылся плесенью, но человек решился попробовать и был поражен необычным вкусом. Плесневые сыры действительно отличает пикантный вкус и, признаем, резковатый запах.

Значительный вклад в научные исследования сырной плесени внес американский миколог и микробиолог Чарльз Том (1872–1956), специалист по плесневым грибам из родов Aspergillus и Penicillium. Более тридцати лет Чарльз Том работал в исследовательском подразделении Министерства сельского хозяйства США, где изучал процесс созревания сыров и влияние микрофлоры сыра на его конечный вкус. В ходе этой работы он в 1906 году выделил и идентифицировал виды Penicillium camemberti и Penicillium roqueforti. Первый из этих видов обеспечивает нас камамбером и другими сортами сыра с белой плесенью, второй отвечает за большинство голубых сыров. Между ними есть еще одно различие: Penicillium camemberti не встречается в дикой природе, он растет только там, где делают сыр, тогда как Penicillium roqueforti можно найти, например, на гниющей древесине.

Исследователи из Университета Париж-Сакле и Университета Бреста посвятили свою работу виду Penicillium camemberti. Они сравнили его геном с геномами близкородственных видов и реконструировали их эволюционные взаимоотношения. Для этого они использовали штаммы грибка с 37 различных сыров из пяти стран, а также штаммы с других пищевых продуктов (колбасы, хлеб) и из непищевых источников. 41 штамм был собран исследователями в природе: на древесине и на стенах пещер. Помимо анализа геномов, ученые поставили ряд лабораторных экспериментов с различными штаммами плесени, проверяя, как она растет на различных средах и в разных условиях, какие вещества продуцирует и как конкурирует с другими видами.

Как оказалось, «диким предком» для сырной плесени выступает вид Penicillium fuscoglaucum (известен также как Penicillium commune), который, по иронии судьбы, в наши дни часто портит сыр. Вид этот был открыт в 1910 году всё тем же Чарльзом Томом, а в 1923 году независимо обнаружен бельгийским специалистом по пенициллам Филибером Бьюржем.

Как оказалось, Penicillium fuscoglaucum дважды становился предком видов плесени, используемых в сыроварении. Сначала от него отделился вид Penicillium biforme. Это серо-зеленая плесень, которая применяется для изготовления некоторых сортов козьего сыра. Значительно позже от предковой линии отделился Penicillium camemberti.

Оба дочерних вида демонстрируют свидетельства «одомашнивания» — отбора по признакам, существенным для производства сыра. Их цвет белее, чем у дикого предка. Они лучше приспособлены к росту на сыре и в условиях погребов и пещер, где обычно происходит созревание сыра. Они эффективнее предотвращают рост грибков-конкурентов. Наконец, подобно ряду других плесневых грибов, эти виды выделяют микотоксин — циклопиазоновую кислоту. Она воздействует и на человека, но только в высоких дозах. Но и у Penicillium biforme, и у Penicillium camemberti выработка этого токсина снижена по сравнению с другими плесневыми грибами, авторы исследования считают это еще одним признаком, возникшим в процессе одомашнивания этих плесеней. Также ученые отмечают, что у линии степень одомашнивания по всем фенотипическим признакам выражена сильнее, чем у Penicillium biforme.

Наглядным свидетельством постепенной эволюции сырных плесеней служит картина «Натюрморт с сыром» 1888 года, находящаяся в музее Суасона. Сыр бри, изображенный на ней, покрыт коркой сине-зеленоватой плесени. Белым грибок Penicillium camemberti, который используется и в бри, стал только на рубеже XX века.

Более того, оказалось, что внутри вида Penicillium camemberti генетически четко выделяются две разновидности, связанные с разными сортами сыров. Одна из них встречается на камамбере, другая — на сырах Rigotte de Condrieu и Saint Marcellin. Они значительно отличаются по многим фенотипическим признакам.

Нынешнее исследование стало уже не первой работой по эволюции сырных плесеней, проведенной под руководством Татьяны Жиро (Tatiana Giraud) из Университета Париж-Сакле. В 2014 году ее лаборатория обнаружила идентичный участок генома у нескольких видов плесеней, включая Penicillium roqueforti. Ученые доказали, что этот участок (он получил название Wallaby) возник в результате горизонтального переноса, что обычное дело для бактерий, но необычно для эукариотических организмов, к каким относятся и грибы. Предположительно, перенос генов произошел благодаря тому, что гифы разных штаммов плесени на одном субстрате срослись.

В 2015 году Татьяна Жиро и ее коллеги продолжили поиск идентичных участков генома у сырных плесеней. Они обследовали десять видов и нашли еще ряд фрагментов, которые, вероятно, появились в результате горизонтального переноса. Так что теперь приходится признать, что для сырных плесеней это явление не столь уж редко. Причиной, по которой плесень стремится обзавестись куском чужого генома, ученые считают приобретение полезных свойств, закрепляемое отбором.  Как отметили исследователи, в двух самых крупных из этих фрагментов (Wallaby и CheesyTer), находятся важные для конкурентоспособности организма гены, связанные с переработкой лактозы и выделением фунгицидов.

Обсудите в соцсетях

«Ангара» Африка Византия Вселенная Гренландия ДНК Иерусалим КГИ Луна МГУ МФТИ Марс Монголия НАСА РБК РВК РГГУ РадиоАстрон Роскосмос Роспатент Росприроднадзор Русал СМИ Сингапур Солнце Титан Юпитер акустика антибиотики античность антропогенез археология архитектура астероиды астрофизика бактерии бедность библиотеки биоинформатика биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера вакцинация викинги вирусы воспитание вулканология гаджеты генетика география геология геофизика геохимия гравитация грибы дельфины демография демократия дети динозавры животные здоровье землетрясение змеи зоопарк зрение изобретения иммунология импорт инновации интернет инфекции ислам исламизм исследования история карикатура картография католицизм кельты кибернетика киты клад климатология клонирование комары комета кометы компаративистика космос культура культурология лазер лексика лженаука лингвистика льготы мамонты математика материаловедение медицина металлургия метеориты микробиология микроорганизмы мифология млекопитающие мозг моллюски музеи насекомые наука нацпроекты неандертальцы нейробиология неолит обезьяны общество онкология открытия палеоклиматология палеолит палеонтология память папирусы паразиты перевод питание планетология погода политика право приматы природа психиатрия психоанализ психология психофизиология птицы путешествие пчелы ракета растения религиоведение рептилии робототехника рыбы сердце смертность собаки сон социология спутники старение старообрядцы стартапы статистика такси технологии тигры топливо торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология физика физиология фольклор химия христианство цифровизация школа экзопланеты экология электрохимия эпидемии эпидемиология этология язык Александр Беглов Алексей Ананьев Дмитрий Козак Древний Египет Западная Африка Латинская Америка НПО «Энергомаш» Нобелевская премия РКК «Энергия» Российская империя Сергиев Посад Солнечная система альтернативная энергетика аутизм биология бозон Хиггса вымирающие виды глобальное потепление грипп защита растений инвазивные виды информационные технологии искусственный интеллект история искусства история цивилизаций исчезающие языки квантовая физика квантовые технологии климатические изменения компьютерная безопасность компьютерные технологии космический мусор криминалистика культурная антропология культурные растения междисциплинарные исследования местное самоуправление мобильные приложения научный юмор облачные технологии обучение одаренные дети педагогика персональные данные подготовка космонавтов преподавание истории продолжительность жизни происхождение человека русский язык сланцевая революция физическая антропология финансовый рынок черные дыры эволюция эволюция звезд эмбриональное развитие этнические конфликты ядерная физика Вольное историческое общество Европейская южная обсерватория жизнь вне Земли естественные и точные науки НПО им.Лавочкина Центр им.Хруничева История человека. История институтов дело Baring Vostok Протон-М 3D Apple Big data Dragon Facebook Google GPS IBM MERS PayPal PRO SCIENCE видео ProScience Театр SpaceX Tesla Motors Wi-Fi

Редакция

Электронная почта: polit@polit.ru
Телефон: +7 929 588 33 89
Яндекс.Метрика Top.Mail.Ru
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003 года. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2020.