酵母菌群揭示

在大流行期间，我们很多人都开始烘焙，尤其是面包，尤其是酸面包。这是最古老的面包制作方式，需要使用所谓的酵母发酵剂——本质上是水和面粉混合，可以从空气中吸收酵母和细菌，从而发酵。酵母发酵剂使面包发面。现在，科学家们从美国和世界其他地区的人们的厨房收集了600多个酵母发酵剂样本，以找出哪些微生物进入了人们的面包，以及酵母和细菌的不同组合可能对最终味道产生的影响。伊娃·希金波坦采访了科罗拉多大学博尔德分校的安吉拉·奥利韦里奥和塔夫茨大学的伊丽莎白·兰迪斯。

伊丽莎白:我们想知道的第一件事主要是酵母中有什么微生物，因为尽管世界各地的人们都在家里和面包店里发酵面粉和水，但我们真的不知道在家庭发酵酵母中有什么微生物。

伊娃-那你做了什么?

伊丽莎白:我们做的第一件事是与北卡罗来纳州立大学罗布·邓恩的实验室合作。他们让人们填写一份调查，告诉我们关于他们的酵母的一切，从他们住在哪里，他们的家是什么样的，他们是否把酵母发酵剂放在冰箱里还是室温下，甚至他们家里是否养宠物。他们告诉我们关于酵母发酵剂的参数。然后，我们让人们把他们的酵母样品寄给我们，这样我们就可以对那里的微生物进行测序，并培养一些微生物，以便以后做实验。

伊娃-安吉拉，你也参与了这个项目。收到样品后你们做了什么?

安吉拉:是的，所以我们实际上提取了这些样本中的DNA，并使用基因测序来研究这些样本中存在的细菌和真菌，尤其是酵母。所以我们发现了很多不同的微生物，可能对任何面包师来说都不奇怪，我们发现了很多酿酒酵母菌，这绝对是一种主要的酵母。但我们也发现了其他更有趣或小众的酵母，它们与酵母样品有关，你无法在商店里买到。然后我们还发现了许多不同种类的乳酸菌，圣弗朗西斯科乳杆菌——我打赌你可能猜到它是如何命名的!-是大多数发酵菌的优势菌。我们发现，在发酵剂中，通常只有一个优势物种或细菌物种。

伊娃:所以每种酵母发酵剂都没有太大的多样性，但不同发酵剂之间却有很大的多样性?

安吉拉:没错。

伊娃-你发现什么规律了吗?是不是像美国的一些地方有这种优势物种而其他地方有，或者在世界范围内存在差异?

安吉拉:是的，我们确实研究了这个问题，因为一些典型的酸面包传说是，酸面包会因地理位置的不同而有所不同，但我们没有发现美国的分类成分与地理距离有关。所以总的来说，这是一个很差的预测器，不能解释我们在酵母发酵剂中发现的任何变化。

Eva:所以如果不是地理因素造成了差异，那么是什么导致了不同首发球员之间的差异呢?

安吉拉:好问题!我们实际上测试了33种元数据。它包括诸如发酵剂的年龄，你在发酵剂中使用的面粉是黑麦还是小麦，以及其他一些家庭特征。然后我们也收集了气候因素，但总的来说，这些预测因素只占群落组成总体变化的不到10%。

Eva:我明白了，那么多样性是如何产生的还是一个谜吗?

安吉拉-是的，所以我们从更多的非生物因素开始。但我们也知道，类群之间的相互作用也会影响结果。当我们查看数据时，我们发现了不同发酵剂物种之间一些有趣的相关趋势。例如，有一对乳酸菌似乎经常一起出现。然后Liz设计了一系列实验来观察不同酵母和细菌分类群之间的相互作用。

伊娃-莉兹，你是怎么研究每种发酵剂中不同微生物之间的相互作用的?

伊丽莎白:所以我们首先对面粉进行高压灭菌，并试图减少面粉本身的微生物负荷，并将其与水混合，制成这些真正可控的酵母，我们只有一种酵母和一种细菌。我们尝试了所有最丰富的细菌和酵母我们从酵母中培养出来，发现通常我们看到的微生物模式能够在实验室里一起生长，就像我们在世界上看到的那样。

Eva:你创造的每一个不同的启动器在某些方面表现不同吗?

伊丽莎白:我们选取了40种开胃菜，寻找这些面团香气的差异。所以我们和一个感官专家小组合作，他们对这些样品进行了感官分析和化学分析，以确定香气的差异，然后我们也研究了面团随着时间的推移发酵的方式。

安吉拉-我们检测到123种挥发性有机化合物。这些基本上就是酵母发酵剂释放的不同化合物，这些化合物被认为是一种捕捉酵母风味特征的方法。因此，感官分析在选定的40个初学者的子集中产生了14个属音。我们说的是很常见的味道，比如酵母味，醋味，但也有一些很有趣的味道，包括醋酸酸，青苹果酸，发酵酸。我们可能吃过像烤玉米片一样的。

伊娃:他们是不是像嗅觉专家一样，闻到不同的开胃菜就会说:“哦，这肯定是苹果味的”?

安吉拉:没错。

伊娃-好吧。你是否能够将不同的微生物组合与不同的香气相匹配，最终，我猜，与面包的不同味道相匹配?

安吉拉-对，是的。所以我们并没有真正烘焙任何面包，但我们能够将功能输出与在特定的开胃菜中发现的微生物联系起来。我认为这是一个非常酷的概念证明，表明这些特殊的微生物确实能产生非常特殊的感官输出。这组微生物也与面团膨胀率直接相关，这只是另一种功能输出。