Drojdie crescută pentru a suporta vanilie artificială

Un ulcior de vin, o pâine și acum, vanilie.

Drojdia a fost folosită de mult timp pentru a face mâncare și băutură, iar acum oamenii de știință au recrutat ciuperca pentru o aromă mai înaltă: vanilină, compusul dominant al vaniliei. Oamenii de știință raportează într-un viitor Microbiologie aplicată și de mediu că au conceput tulpini de bere și drojdie de panificație pentru a produce vanilină din glucoză, o cale mai ecologică și mai ieftină decât metodele anterioare.

„Este o lucrare absolut frumoasă”, spune John Rosazza, chimist în produse medicinale și naturale la Universitatea din Iowa din Iowa City. Există o piață uriașă pentru vanilină, spune Rosazza.

Vanilina este compusul dominant dintre sutele care se găsesc în vanilie – un extract din păstăile purtătoare de semințe, numite fasole, a două orhidee, Vanilla planifolia și Tahitensis de vanilie. Dar boabele de vanilie adevărate sunt prețioase, rare și costisitoare. Astăzi, mai puțin de un procent din vanilina vândută în fiecare an provine din orhidee. Majoritatea vanilinei este sintetizată în laboratoarele de chimie și, de obicei, este făcută din lignină, un component al lemnului rămas din industria de fabricare a hârtiei, sau guaiacol, care este derivat din creozotul de lemn.

Oamenii de știință au folosit, de asemenea, microorganisme într-un proces în mai multe etape pentru a face vanilină din doi compuși vegetali, acid ferulic și eugenol. Dar acești precursori sunt scumpi și procesul implică substanțe chimice neprietenoase pentru mediu, spune Jørgen Hansen de la biroul Evolva Biotech din Copenhaga. De asemenea, vanilina în sine este toxică pentru multe microorganisme, complicând lucrurile.

Acum, Hansen, Birger Lindberg Møller de la Universitatea din Copenhaga din Danemarca și colegii lor au creat un laborator de chimie propriu în două specii diferite de drojdie: Schizosaccharomyces pombecunoscută și sub denumirea de drojdie de fisiune sau de bere și drojdie de brutărie sau de bere, Saccharomyces cerevisiae. În loc să folosească materialul de pornire tipic scump, echipa a apelat la glucoză, un zahăr ieftin și disponibil. Pentru ca drojdia să transforme glucoza în vanilină, cercetătorii au adăugat gene care codifică enzime specifice care stimulează reacțiile. Aceste gene au inclus una din mucegaiul de bălegar Podospora paucisetadouă gene bacteriene și o genă umană.

Echipa a eliminat, de asemenea, gena care direcționează conversia vanillinei într-o formă nedorită. Cercetătorii raportează că au fost mulțumiți de recolte: drojdia de bere a făcut 65 de miligrame pe litru, drojdia de brutărie 45 mg/l.

Pentru a crește și mai mult producția de drojdie de vanilină, cercetătorii au adăugat apoi o genă suplimentară care codifică o enzimă vegetală care transformă vanilina pură într-o formă cu un zahăr atașat, vanilină beta-D-glucozidă. Această formă nu este deloc toxică, spune Møller, permițând drojdiei să rețină mult mai mult compus. Și pentru că zahărul adăugat se descompune ușor în gură sau pe piele, atât vanilina netedă, cât și cea încărcată cu zahăr ar putea fi folosită în alimente și parfumuri.

Vanilina își poate găsi, de asemenea, drumul în medicamente pentru ameliorarea durerii, spune Møller. Vanilina este una dintre moleculele din calea biochimică care duce la capsaicină, compusul care dă ardeiului iute căldură și este în curs de investigare ca un analgezic.

„Într-un fel tuturor oamenilor le place vanilia”, spune el. „De ce? Este gustul imediat? Ascunde o durere de care nu suntem conștienți?

În timp ce vanilina sintetică nu oferă aromele bogate ale vaniliei adevărate, forma artificială își are locul, spune Daphna Havkin-Frenkel, director de cercetare și dezvoltare la Bakto Flavours din Rutgers, NJ.

Totuși, dacă cauți vanilie adevărată, citește-ți cu atenție etichetele, spune ea. A numi vanilie sintetică vanilie adevărată „este aproape o problemă politică”, spune ea. „Oamenii sunt foarte pasionați de vanilie.”