Сир еволюціонував на очах виробників: як плісень змінила колір

У 2016 році група науковців з Массачусетса відвідала сирну ферму у Вермонті з подвійною метою. Того дня відбулася пропозиція одруження, а також збір зразків з кірок 50 головок блакитного сиру. Значення цих зразків стало зрозумілим лише через багато років.

Дослідники використали матеріал, зібраний того дня, як капсулу часу, щоб довести швидку еволюцію виду плісняви в сирній печері. Ця плісень трансформувала фірмовий сир прямо на очах його виробників.

Сир під назвою Bayley Hazen Blue витримують у підземних сховищах протягом трьох-чотирьох місяців, поки дикі мікроби з повітря колонізують його кірку. Кінцевий продукт раніше був плямистим з яскраво-зеленим відтінком. Протягом кількох років ці сири змінили колір із зеленого на білий. Лабораторні експерименти показали, що вид плісняви в печері мутував, втративши здатність виробляти пігмент. Це схоже на те, як печерні тварини еволюціонують у темряві, стаючи альбіносами.

Результати дослідження опублікували минулого місяця у журналі Current Biology. Бенджамін Вулф, науковець з Університету Тафтса, який вивчає мікробіом, зазначив, що у цьому відкритті було багато везіння. Його лабораторія досліджує сир з ферми Jasper Hill Farm у Грінсборо, штат Вермонт, а також інші витримані та ферментовані продукти.

Його колишня наставниця Рейчел Даттон роками раніше була в Грінсборо для досліджень своєї лабораторії, коли випадково зустріла Чарлі Каліша, який тоді працював стажером на фермі. У 2016 році Каліш хотів зробити пропозицію Даттон на фермі, де вони познайомилися. Він попросив допомоги у Вулфа.

Вулф розповів, що був частиною схеми. Він запропонував Даттон поїхати взяти зразки Bayley Hazen Blue. Спочатку вона погодилася на поїздку до Вермонту. Потім сказала так Калішу в сирній печері. Пара одружилася пізніше того ж року.

Сирні головки в печері того дня мали свої звичні характерні кірки дуже авокадово-лаймово-зеленого кольору, як описав Вулф. Але незабаром після цього вони почали блідніти.

Матео Келер, який заснував Jasper Hill Farm разом зі своїм братом Енді, розповів, що спочатку зміна була ледь помітною, але стала очевидною протягом кількох місяців. До 2022 року головки Bayley Hazen Blue, які сироробці помістили у свої сховища лише кілька місяців тому, вийшли не зеленими, а сніжно-білими.

Зміна кольору могла означати, що новий мікроб почав домінувати в екосистемі сирної кірки. Однак подальші дослідження в Тафтсі вказували на інше пояснення. Науковці знали, що зелений колір походить від плісняви під назвою Penicillium solitum. У лабораторії вони помітили, що плісень, вирощена з ферми, іноді спонтанно переходила з зеленого на білий колір. Причиною була мутація в гені, який виробляє меланін.

Дослідники задалися питанням, чи сталася подібна зміна з дикою популяцією Penicillium solitum у сирній печері. Тоді Вулф згадав про свої зразки кірок з 2016 року, які все ще лежали в лабораторному морозильнику.

Зібравши нові зразки у 2022 році та порівнявши їхню генетику зі старішими зразками, дослідники побачили, що мутантні штами Penicillium solitum захопили територію. Мутанти втратили здатність виробляти меланін.

Вулф пояснив, що меланін досить енергозатратний. Організм, який живе в темряві і не потребує захисту своїх клітин від сонця, може заощаджувати енергію, не виробляючи цю молекулу. Багато печерних тварин, включаючи риб, саламандр та червів, також втратили здатність виробляти меланін з часом і еволюціонували до безбарвного стану.

Сем О'Доннелл, геноміст грибів з Університету Вісконсіна в Медісоні, який не брав участі в дослідженні, назвав це ідеальним прикладом еволюції в дії.

Подібний вид еволюції, схоже, відбувся під наглядом історичних сироробів. Сири брі та камамбер отримують свою пухнасту білу кірку від французької плісняві Penicillium camemberti. Але дикий предок цієї плісняві був синювато-зеленим.

Вулф розглядає ці зміни як ненавмисне одомашнення. Подібно до домашніх курей чи молочних корів, плісняви для виробництва сиру виглядають інакше, ніж їхні дикі предки, через людей та наші смаки.

Тепер Вулф допомагає вермонтським сироробам перевірити, чи може їхнє відкриття призвести до створення нових сирів.