発酵食品の風味は、その上で増殖する菌類によって大きく形作られますが、これらの菌類の進化の起源はよくわかっていません。 mBio で今週発表された実験結果 これらのカビが野生株から食品生産に使用される家畜化された株にどのように進化するかについて、微生物学者に新しい見解を提供します。
この論文では、微生物学者は、野生型のペニシリウムが カビは急速に進化する可能性があるため、数週間後にこれらの菌株は家畜化されたいとこであるペニシリウム カメンベルティに非常に似ています。 、カマンベールチーズに独特の風味を与えるカビ。この研究は、真菌が短期間でその代謝をどのように再構築できるかを示しています。また、食品に使用される他の文化の進化を調査するための戦略も示していると、研究リーダーであり微生物学者であるベンジャミン ウルフ博士は述べています。
「発酵食品では、微生物が時間の経過とともに進化し、変化する可能性がたくさんあります」と Wolfe 氏は述べています。
マサチューセッツ州メドフォードにあるタフツ大学の Wolfe の研究室は、発酵食品中の微生物の多様性に焦点を当てていますが、新しい実験は偶然の発見から始まったと言います。彼の研究室は成長し、Penicillium commune を研究していました チーズやその他の食品を腐らせることでよく知られている、青みがかった野生型の菌類です。ウルフはその匂いを湿った地下室になぞらえています.
しかし、時間が経つにつれて、研究者は臭いカビを含むいくつかの実験皿の変化に気付きました. 「非常に短期間のうちに、そのファンキーで青くかび臭い菌は、毒素の産生を停止しました」と Wolfe 氏は述べています。文化は青みがかった色合いを失い、白くなりました。彼らは新鮮な草のようなにおいがし、より見え始めました P.カマンベルティ . 「これは、一部の環境では本当に急速に変化する可能性があることを示唆しています」と彼は言いました.
その進化をリアルタイムで研究するために、Wolfe と彼の共同研究者は、ペニシリウムの野生株がコロニーを形成していたバーモント州のチーズ洞窟から真菌のサンプルを収集しました。 金型。研究者は、チーズカードを含む実験室の皿でカビを育てました.いくつかの料理では、野生のカビが単独で成長しました。他の地域では、チーズの植民地化の激しい世界で競合相手として知られている微生物と一緒に栽培されました.
1 週間後、金型は青緑色でぼやけて見え、すべての実験で事実上変化がなかったと Wolfe 氏は述べています。しかし、時間が経つにつれて、カビが単独で成長した皿では、その外観が変化しました.カビの個体群がチーズカードを含む新しい皿に移される連続継代の 3 ～ 4 週間以内に、カビのサンプルの 30 ～ 40% がより P のように見え始めました。カマンベルティ .一部の料理では、より白く滑らかになりました。他のものでは、あまりあいまいではありません。 (競争力のあるテスト ケースでは、野生のカビはそれほど急速に、または顕著に進化しませんでした。)
フォローアップ分析で、Wolfe と彼のチームは、急速な進化を説明する可能性のあるゲノム変異を特定しようとしましたが、明らかな原因は見つかりませんでした。 「それは必ずしも遺伝的なものだけではありません」と Wolfe 氏は述べています。 「このチーズ環境での成長には、エピジェネティックなスイッチをひっくり返す何かがあります。何が原因で、どの程度安定しているかはわかりません。」
研究者たちは、チーズだけでなく、ビール、ワイン、日本酒などのほとんどの発酵食品で使用される微生物が意図せずに家畜化され、食品環境での成長に反応してさまざまな風味や食感を進化させたのではないかと疑っています。 Wolfe 氏によると、彼の研究室の研究は、野生株を意図的に栽培化して、新しい種類の手作り食品を生産できることを示唆しています。
もちろん、チーズから始まります。 「アメリカのカマンベールを作るのに使われる菌類はフランスのものです」とウルフは言いました。米国でチーズを作るための多様な新しいアプローチができるはずです。」
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参照:「野生のペニシリウムの急速な表現型およびメタボロミクスの栽培化 Moulds on Cheese」イナ・ボディナク、ジェイソン・シェイファー、アリソン・B・コナーズ、ジェイコブ・L・スティーンウィク、ミーガン・N・ビアンゴ・ダニエルズ、エリック・K・カストマン、アントニス・ロカス、アルバート・ロバット、ベンジャミン・E・ウルフ著、2019年10月15日、mBio .
DOI:10.1128/mBio.02445-19
