Миризливите сирена и микроорганизмите, които живеят в тях

Отчетливата миризма на някои сирена е начин гъбите в тях да комуникират с бактериите, смятат учени от университета „Tufts.“ Начинът на комуникация и онова, което „си казват“, е определящо за спецификата на мириса им.

Според екипа известна бактерия, отговорна за узряването на сиренето, може да разпознае и реагира при наличие на съединения, образувани в гъбите във външния му пласт, и освободени във въздуха, като така тя стимулира растежа на един вид бактерии за сметка на друг. Съставът на бактериите, дрождите и гъбите, които образуват микробиома на сиренето, е определящ за неговия мирис и качество. Ето защо учените опитват да разгадаят какви процеси точно настъпват в него, за да подобрят процеса на приготвяне на любимия млечен продукт.

Откритието е публикувано в списание „Environmental Microbiology“.

Бенджамин Улф, професор по биология в Училището за изкуства и науки към университета „Tufts“, споделя: „От древни времена хората харесват именно разнообразните аромати на тези сирена, но никой досега не е изследвал ефекта на биологията на микробиома им. Последните ни открития показват, че микроорганизмите в сиренето могат да използват ароматите, за да променят коренно своята биология. Тук вече не говорим само за изкуството да произведеш вкусно сирене. Намесени са много други науки.“

Летливи химични вещества определят мириса на сиренето

Голяма част от микроорганизмите произвеждат летливи органични химични вещества. Едно от най-добре познатите сред тях е геосмин, който се изпуска от почвените микроорганизми и можем да помиришем непосредствено след дъжд в гората. Докато бактериите и гъбите растат в узряващото сирене, те отделят ензими, които се разпадат на аминокиселини за производството на киселини, алкохоли, алдехиди, амини и различни серни съединения. В същото време други ензими се разпадат на мастни киселини за производството на естери, метил кетони и вторични алкохоли. Всички тези биологични продукти допринасят за специфичния мирис на сирената и са причината някои видове като Камамбер, синьото сирене и Лимбургер да са прочути и лесно различими сред останалите.

Летливите органични вещества спомагат за комуникацията между гъби и бактерии

Изследователите от „Tufts“ откриват, че летливите химични вещества не просто обогатяват аромата на сиренето, но и служат като средство за комуникация между гъбите и бактериите в неговия микробиом. Учените групират по двойки 16 различни бактерии в сирената с 5 вида гъби, които живеят във външния им пласт. Те забелязват, че гъбите предизвикват реакция в самите бактерии, която може да варира от силна стимулация до силно инхибиране.

Определен вид бактерия, наречена Vibrio casei, реагира като започва да расте изключително бързо в присъствието на летливи химични вещества, изпускани от всичките пет вида гъби.

Бактерията Psychrobacter расте само след реакция с гъба, наречена Galactomyces, а други две реагират точно по обратния начин – изчезват под въздействието на летливи химични вещества, произведени от гъбите Galactomyces.

Експертите установяват, че летливите органични вещества променят експресията на много от гените в бактериите, включително на онези, които определят начина на метаболитна обмяна на нутриенти. Един от подобрените метаболитни механизми е известен сред учените като глиоксилатен шънт. Той позволява на бактериите да се „хранят“ с по-прости съединения, когато липсват сложни като например глюкоза. На практика бактериите започват да се „хранят“ с някои от летливите вещества и да ги използват като източник на енергия и средство за растеж.

Кейси Косета, постодокторант в Катедрата по биология към университета „Tufts“ и водещ автор на изследването, заявява: „Бактериите всъщност се „хранят“ с онова, което ние, хората, възприемаме като миризми. Това е от изключително значение, защото самите сирена доставят твърде малки количества от лесно смилаеми захари като глюкоза например. Чрез летливите вещества гъбите помагат на бактериите да растат.“

Заключенията на екипа могат да имат пряко отражение и върху производителите на сирена по света. Когато човек влезе в специалното помещение, където узрява сиренето, той е заобиколен от много летливи органични вещества. Те могат да повлияят на процеса на зреене на съседните видове, като стимулират или потискат растежа на специфични микроорганизми, или като променят начина на производство на биологични продукти от бактериите, които допринасят за мириса на сирената. Ако производителите са запознати с научните факти, те могат да модифицират самата среда на летливи вещества, за да регулират ароматите и да подобрят качеството на продуктите.

Улф допълва: „Сега, когато вече знаем, че пренасяните по въздуха химични вещества могат да контролират състава на микробиомите, можем да мислим и върху начините, по които да контролираме състава на други микробиоми. Ако успеем, ще можем да подобрим качеството на почвите например. В медицината това би означавало да контролираме болести, предизвикани от стотиците видове бактерии в човешкото тяло.“