De volledige geschiedenis van de evolutie van biergist is door Belgische onderzoekers in een stamboom weergegeven. Hieruit blijkt dat brouwers – al voordat zij wisten dat het leeft – gisten hergebruikten. Deze stamboom moet bierbrouwers helpen om nog smakelijker bier te maken.

Gistevolutie heeft ervoor gezorgd dat wij een grote verscheidenheid aan biertjes kunnen kiezen. Beeld: Benreis
Gistevolutie heeft voor een breed scala aan bierkeuzes gezorgd. Beeld: Benreis

Gisten die men in de industrie gebruikt verschillen op veel vlakken van het oorspronkelijke ras uit de natuur. De schimmel is dus gedomesticeerd, net als bijvoorbeeld koeien, honden en graan. Brouwers hebben dit veroorzaakt door steeds geschiktere en lekkerdere gisten te kiezen en deze continu opnieuw te gebruiken in volgende brouwsels.

Train je blik: wie focust op de omgeving, ervaart minder stress
LEES OOK

Train je blik: wie focust op de omgeving, ervaart minder stress

Hoe kan het dat rechercheurs op de beelden van een bewakingscamera in een ruimte vol mensen die ene onverlaat eruitpikken? Ho ...

Hoe, waar en wanneer biergisten precies zijn geëvolueerd is onderzocht door gistspecialist Kevin Verstrepen van de universiteit van Leuven, samen met een team van bio-informatici. Het resultaat is een heuse biergiststamboom, die vandaag is gepubliceerd in het vakblad Cell.

Voor deze stamboom is van 157 verschillende biergistrassen het volledige genoom bepaald. Daarmee kon een algoritme bepalen welke rassen gelijke mutaties vertonen en dus een plekje dicht bij elkaar op de boom verdienen. De stam van deze boom vertegenwoordigt het oorspronkelijke biergist uit de natuur. De rassen die dicht bij de stam zitten, zijn weinig geëvolueerd en hebben zich dus gering aangepast aan menselijk gebruik.

Versimpelde versie van de giststamboom. Gistenrassen die meer naar rechts reiken, zijn verder geëvolueerd. De grootte van de gekleurde vlakken geeft aan hoeveel verschillende rassen zich in die groep bevinden.
Versimpelde versie van de giststamboom. Groepen die verder naar rechts reiken, zijn gemiddeld verder geëvolueerd. De grootte van de gekleurde driehoeken geeft aan hoeveel verschillende rassen zich in die groep bevinden. Gemeenschappelijke evolutionaire ontwikkelingen staan rechts aangegeven. Beeld: Gallone & Steensels et al./Cell 2016

Voorouder

De onderzoekers schatten dat de vroegste gemeenschappelijke voorouder van gist voor het eerst rond het jaar 1500 is hergebruikt. Toen wist men nog niet dat gist een levend organisme is. ‘De smaak van hedendaagse biertjes hangt vooral af van de gist,’ zegt Verstrepen in een persbericht. ‘Wij drinken nu geweldig bier, omdat brouwers van vroeger zo slim waren om gist te telen, voordat zij wisten wat ze deden. Dat was een ware kunst.’

Uit een analyse van patronen in de stamboom blijkt dat dit vooroudergist al vroeg is opgesplitst in vijf grote groepen. Daarom vertoont bijvoorbeeld de groep van rassen die wijnbrouwers gebruiken vergelijkbare mutaties. Zodoende wijken deze sterk af van de rassen die voor pilsjes zijn gespecialiseerd.

Volledige giststamboom, met de stam in het midden. Elke uitloper is een apart gistras. De punten waarop de vijf grote groepen afsplitsten zijn aangegeven met gekleurde bolletjes. Hoe verder een tak van het midden afzit, hoe meer dit ras is geëvolueerd. Beeld: Gallone & Steensels et al./Cell 2016
Volledige versie van de giststamboom. De stam (natuurlijk gist) bevindt zich in het midden. Elke uitloper is een apart gistras. Hoe verder een tak naar buiten steekt, hoe meer dit ras is geëvolueerd. De punten waarop de vijf grote groepen afsplitsten zijn aangegeven met gekleurde bolletjes. Klik op de afbeelding voor een uitvergroting. Beeld: Gallone & Steensels et al./Cell 2016

Geografisch verdeeld

Verschillende subgroepen van de stamboom tonen aan dat brouwers doorgaans trouw zijn gebleven aan de gisten die traditioneel in hun eigen omgeving werden toegepast. Hierdoor zijn bijvoorbeeld gisten van Belgische biertjes sterk afgeweken van hun Britse concurrenten.

Zulke gisten die geografisch zijn verdeeld, zijn op sommige vlakken wel vergelijkbaar ontwikkeld. Gisten van verschillende soorten wijn, saké en bier, verloren bijvoorbeeld allemaal de genen die verantwoordelijk zijn voor het aanmaken van 4-VG. Dat is een kruidnagelachtige aroma dat niet goed past bij deze dranken. Daarentegen is 4-VG de smaakmaker van Duitse Hefeweizen-biertjes. De brouwers hiervan gebruiken dus een gist waarin deze genen nog wel aanwezig zijn.

New Scientist - bier
Duik met New Scientist in de wereld van het speciaalbier, meet the makers, luister naar de wetenschappers en proef de pilsen en andere bieren. Wanneer Mei 2017 Waar Nederland en België Prijs Binnenkort meer informatie Meer informatie Bier- en wetenschapsreis door Nederland en België

Het team bestudeerde niet alleen de gevolgen van gistevolutie op smaak. Tussen gisten van bier- en wijnbrouwers is bijvoorbeeld een afwijking gevonden op het gebied van overleving. Gisten van wijnbrouwers gedijen prima onder de stressvolle omstandigheden van een hoog suiker- en alcoholgehalte. Dit in tegenstelling tot veel gisten van bierbrouwers, die deze overlevingsmechanismen niet nodig hebben in het minder stressvolle bierbrouwproces.

De stamboom moet helpen bij de ontwikkeling van nieuwe gisten om nog betere biertjes te brouwen. Verstrepen en zijn team zetten daarvoor binnenkort de eerste stap door een eigen brouwerij in het lab te plaatsen.

Altijd op de hoogte blijven van het laatste wetenschapsnieuws? Meld je nu aan voor de New Scientist nieuwsbrief.

Lees verder: