Сокровище в бутылке: что могут дать науке дрожжи из пива с затонувшего корабля

Затерянные в трюмах затонувших кораблей бутылки со старинным пивом могут стать источником ценных сведений и давно забытых дрожжей. Неиспользуемые сегодня дрожжевые культуры могут расширить возможности пивоваров, винокуров, пекарей, производителей лекарств и т. д. — нужно только знать, где искать.

Биоразведка на дне моря

«Сокровище» более чем через сотню лет после кораблекрушения обнаружил дайвер Стив Хикман. Заглянув внутрь трюма, он увидел множество стеклянных пивных бутылок, частично скрытых осадком. Как только он поднял первую бутылку с места, где она лежала, поднялись огромные облака осадка. Видимость упала до нуля, и Хикман почти ослеп. Но он хорошо знал этот затонувший корабль и бывал там много раз. Он продолжил поиски и нащупал ещё несколько бутылок. Собрав их и положив в сумку, он выбрался из корабля, и его команда аккуратно доставила бутылки на поверхность.

На дне лежала «Валахия», грузовой корабль, который затонул в 1895 году у побережья Шотландии после столкновения с ещё одним судном в сильном тумане. «Валахия» только что вышла из Глазго и была нагружена самыми разными товарами, в том числе контейнерами с хлоридом олова. Но были в его трюмах и тысячи бутылок с алкоголем, большинство из которых хорошо сохранились в холодной воде на илистом дне, где они пролежали больше века.

Начав погружаться к «Валахии» в 80-х годах, Хикман поднял со дна десятки бутылок с виски, джином и пивом. Но его недавний визит с командой других дайверов положил начало необычному проекту. Поднятые со дна бутылки они передали исследовательской компании Brewlab, специалисты которой совместно с учёными из университета Сандерленда смогли извлечь живые дрожжи из трёх бутылок. Затем они использовали их для воссоздания старинного пива.

В 2018 году в рамках аналогичного проекта в Тасмании использовали дрожжи из пивных бутылок, найденных на корабле, затонувшем 220 лет назад, для воссоздания пива, которое могли пить в XVIII веке. Но исследование дрожжей с «Валахии» дало удивительный результат. В пиве содержались необычные дрожжи, и теперь команда исследователей изучает, можно ли применить этот давно утерянный штамм в современном пивоварении и, может быть, даже улучшить с его помощью пиво.

Это лишь одно из всё растущего количества исследований, в рамках которых пивовары и другие мастера брожения ищут потерянные штаммы дрожжей, надеясь найти им новое применение. Они собирают дрожжи из старых бутылок, поднятых с затонувших кораблей, изучают древнюю керамику и собирают образцы с руин старинных винокурен, где ещё могут сохраниться легендарные штаммы дрожжей. Такие поиски называются биоразведкой, а возрождённым историческим дрожжам может найтись разное применение — от борьбы с загрязнениями до производства ароматических веществ для парфюмерной отрасли.

Когда Стив Хикман в 80-х годах начал собирать пиво с «Валахии», его, заверяет дайвер, всё ещё можно было пить (ну, почти). Они с друзьями принесли бутылки домой и разлили по бокалам. Напиток, которому на тот момент было почти сто лет, медленно оседал и давал густую пышную пену, почти как у «Гиннесса». Но на этом волшебство заканчивалось. «Запах у него был невероятно скверный, — вспоминает Хикман. — Какой-то солёный, тухлый. Пожалуй, это лучшее описание. Да и вкус был не лучше».

По словам Хикмана, в бутылках были скрыты и другие сюрпризы — в том числе частые взрывы. Попав в более низкое давление над уровнем моря, газы в сосудах расширились, из-за чего стекло лопнуло. Однажды Хикман оставил бутылку на кухонном столе в доме родителей. Когда они были в другой комнате, бутылка взорвалась и залила всё вонючим разлагающимся пивом. Убираться пришлось долго, рассказывает он.

Сегодня пиво стало ещё хуже, и Хикман бы уже не рискнул его попробовать. (В целом пить старые жидкости может быть небезопасно, потому что неизвестно, не содержатся ли там опасные бактерии или химикаты.) Однако некоторым из его друзей-дайверов удалось попробовать свежее пиво, которое компания Brewlab сбродила дрожжами, изолированными из бутылок с «Валахии». Среди тех, кто продегустировал получившийся 7,5-градусный стаут, был дайвер-любитель Энди Пилли.

«Я почувствовал в нём ноты шоколада и кофе», — говорит он. Именно Пилли решил отправить пиво с «Валахии» в Brewlab, случайно услышав об этой компании в ресторане.

Дрожжевые связи

Brewlab создали учёные из университета Сандерленда, которые много лет изучали дрожжевые штаммы и технологии пивоварения. Как рассказал основатель компании Кит Томас, с пивом с «Валахии» в лаборатории обращались с величайшей осторожностью.

«Мы открыли его в условиях, соответствующих второму уровню биологической опасности», — рассказывает учёный. Вскрывали бутылки в специальном шкафу, наполненном стерильным воздухом, чтобы защитить учёных от контакта с потенциально опасными микроорганизмами. Кроме того, меры безопасности позволили защитить образцы от загрязнения современными дрожжами.

Генетическое тестирование показало, что в стауте с «Валахии» содержалось два разных типа дрожжей — Brettanomyces и Debaryomyces. В статье об исследовании Томас и его коллеги объяснили, что Debaryomyces редко встречается в историческом пиве, хотя эти дрожжи можно найти в некотором бельгийском пиве спонтанного брожения.

Большинство современных пивоваров активно экспериментируют с хмелем и зерном, но дрожжи особенно не варьируют. Однако некоторые производители и учёные уверены, что использование более разнообразных штаммов дрожжей может значительно повлиять на вкус и характеристики готового продукта. Другими словами, использование необычных дрожжей может дать более качественное пиво, поэтому многие учёные обращаются к забытым штаммам из прошлого.

Томас доволен результатами исследования пива с «Валахии». По его мнению, сочетание двух видов дрожжей, найденных ими в 126-летнем пиве, может способствовать инновациям в современном пивоварении. Дрожжи придают пиву нотки скотного двора или влажной лошадиной шерсти, говорит он. Может, звучит и не очень аппетитно, но при умеренном использовании умелый пивовар может получить уникальный напиток с насыщенным вкусом.

Пивовары экспериментируют с альтернативами Saccharomyces cerevisiae, однако существует множество неисследованных штаммов, которые просто ждут, когда пивовары их обнаружат, рассказывает Кармен Нуэно-Палоп из Национального фонда дрожжевых культур (NCYC), входящих в состав института Квадрам в Соединённом Королевстве.

Сейчас много говорят о хмеле, отмечает она, и некоторые пивовары делают много разных видов пива с использованием одних и тех же дрожжей. «Я хочу объяснить пивоварам важность выбора правильного штамма», — добавляет она.

Около четырёх лет назад Нуэно-Палоп и её коллеги провели эксперимент — сварили одно пиво и сбродили его 33 разными дрожжами. Они выбрали для каждого образца новый штамм и провели анализ его ДНК, результаты которого оказались неожиданно разнообразными. «Я очень удивилась, — говорит она. — Все они отличались друг от друга». Вкус получившегося пива тоже был очень разным.

В коллекции NCYC хранится около 600 штаммов пивных дрожжей, некоторые из которых оставили на хранение пивоварни, закрывшиеся в 50-60-е годы из-за экономических трудностей. Некоторые из этих штаммов с тех пор вряд ли использовались. Сейчас, отмечает учёная, пивовары начинают понимать, что можно разнообразить продукцию, используя штамм дрожжей, который, например, имеет исторические связи с их местоположением.

Виски, духи и очистка воды

Мысль о том, что исторические дрожжи могут не только придавать интересный вкус, но и создавать историю напитка, захватывает не только пивоваров. Алан Бишоп носит звание алхимика и ведущего винокура Spirits of French Lick в Индиане. Компания производит крафтовые крепкие напитки, в том числе бурбон, яблочный бренди, ром и джин. В последние годы Бишоп занялся биоразведкой, надеясь найти забытые дрожжевые штаммы на давно закрытых винокурнях в Индиане и Кентукки. Обычно он берёт с собой на эти объекты баночку с затором или суслом и просто оставляет её открытой. Дрожжи попадают в ёмкость, и начинается брожение. Также Бишоп собирает образцы из старых ёмкостей на закрытых винокурнях. В его районе таких много, потому что ремесленники, занимавшиеся производством виски и бурбона в XIX веке, вышли из бизнеса из-за сухого закона.

Бишоп никогда не отправлял найденные им образцы на генетический анализ, поэтому он не знает их точного происхождения. Но в любом случае он уверен, что использование альтернативных дрожжей помогает ему и его коллегам производить отличающиеся от других напитки. Например, один из штаммов, собранный им в здании бывшей винокурни  Daisy Spring Mill придаёт напитку мощный вкус корицы.

Эти эксперименты дают возможность получить новые и интересные вкусы, а также помогают Spirits of French Lick установить связи с её родными местами и историей местного винокурения, считает Бишоп. В целом, по его мнению, винокуры зря не ищут более разнообразные штаммы дрожжей: «К сожалению, в винокурении мало внимания уделяют дрожжам. Как минимум, в последнюю сотню лет. А у каждого из этих видов дрожжей свои характеристики». Он уверяет, что различия во вкусе, которые проявляются при брожении виски, не исчезают при дальнейшем процессе производства и в течение месяцев и лет созревания в бочке.

Диверсификация дрожжей может пойти на пользу самым разным отраслям. Например, парфюмерам она может помочь получить новые ароматы. Дрожжи иногда используют для создания сложных химических веществ, если их нельзя легко получить из других ингредиентов. В последние годы генетически модифицированные для этой цели дрожжи стали доступны в достаточном для коммерческого использования количестве. Среди первопроходцев этой технологии — американская биологическая компания Ginkgo Bioworks.

Томас отмечает, что дрожжи Debaryomyces, найденные в пиве с «Валахии», толерантны к тяжёлым металлам, таким как мышьяк и свинец. Это значит, что их можно использовать в качестве биовосстановительных дрожжей: они поглощают загрязняющие вещества и очищают окружающую среду. По словам учёного, подземные воды, загрязнённые мышьяком, вредят здоровью жителей Ближнего Востока, Индии и западного побережья Южной Америки.

Ещё одна возможная сфера применения найденных в ходе биоразведки дрожжей — фармацевтика. Дрожжи используются при изготовлении многих лекарств. Некоторые учёные полагают, что ещё более эффективные для этой цели дрожжи можно найти в окружающей среде — например, в море.

Пекари тоже могут обратиться к новым (а по сути старым дрожжам), чтобы диверсифицировать продукцию. В 2020 году создатель первой игровой приставки Xbox Шеймус Блейкли объявил, что ему удалось воссоздать египетский хлеб с использованием дрожжевой культуры, собранной из древних ёмкостей, использовавшихся египтянами для выпечки.

Двое учёных, которые помогали Блейкли в его проекте, до сих пор изучают египетские дрожжи и их генетику, чтобы найти, как именно древние штаммы могли повлиять на хлеб. По словам Блейкли, команда собирается начать более широкую программу генетического дактилоскопирования и проанализировать другие образцы и места раскопок.

«Капсула времени»

Но, так как дрожжи — это живой организм в постоянно меняющейся среде, нельзя знать наверняка, происходят ли собранные дрожжи напрямую от тех, которые использовались прежде для производства пищи, говорит Кейти Смуковски Хейл из университета Северной Каролины.

В частности, поэтому так интересны места кораблекрушений, отмечает она: можно извлечь дрожжи из запечатанной бутылки, которая многие годы хранилась в тёмном и холодном месте со стабильными условиями, и можно быть уверенными, что перед вами именно те дрожжи, которые использовались для продукта.

В любом случае, существует огромное разнообразие неразведанных дрожжей, говорит эксперт. В промышленном хлебопечении, например, в основном используют стандартные штаммы Saccharomyces cerevisiae. Но дикие дрожжи или исторические штаммы, которые больше не используются, могут быть полезными в современном производстве. «Не относящиеся к Saccharomyces cerevisiae дрожжи часто более толерантны к заморозке теста и иногда даже имеют более высокую подъёмную силу», — поясняет  Хейл.

Томас говорит, что ему хочется собрать образцы дрожжей из бутылок с ещё большего количества затонувших кораблей (или других хорошо сохранившихся «капсул времени»). Изучение генетики старинных дрожжевых штаммов также может сделать возможной идентификацию ранее неизвестных, но полезных генов, которые могут в будущем помочь в генетической модификации дрожжей.

Затонувшая «Валахия» — это напоминание о том, как нам повезло заполучить доступ к старинным дрожжам, которые мы можем уверенно ассоциировать с конкретным местом и временем. Хикман погружается к «Валахии» уже около трёх десятков лет, и он замечает, как со временем ухудшается состояние судна. Постройки и мостки над машинным отделением и вокруг него уже разрушены. Трещины в стенах расширились. Судно распадается. «Я бы сказал, что через двадцать или тридцать лет корабль совершенно развалится», — говорит дайвер.

«Валахия», медленно распадающаяся на морском дне, скорее всего, заберёт оставшиеся бутылки с собой. Важная связь с пивоварами XIX века будет утрачена навсегда, и с ней уйдут драгоценные дрожжи в давно потерянных пивных бутылках.