Bier im All Wie Mikrogravitation die Gärung beeinflusst

Eine kürzlich veröffentlichte Studie von Forschern der University of Florida gibt Aufschluss darüber, wie sich Bierhefe bei der Gärung im Weltraum verhalten könnte. Obwohl das Konzept zunächst trivial klingen mag, hat es weitreichende Anwendungen, so die Studie, eine Zusammenarbeit zwischen Forschern der UF/IFAS-Abteilung für Lebensmittelwissenschaft und menschliche Ernährung und der Abteilung für Gartenbauwissenschaften.

Die Fermentation ist ein wesentlicher Prozess bei der Herstellung von Lebensmitteln wie Brot, Joghurt und Kombucha. Auch Biokraftstoffe und viele Arzneimittel werden durch Gärung erzeugt. Die Forscher haben sich jedoch für die Analyse der Bierhefegärung entschieden, weil die Menschen schon seit Tausenden von Jahren Bier brauen und es eine fundierte Wissensgrundlage darüber gibt.

Weltraum-Fermentation

„Wir werden in der Zukunft auf jeden Fall Gärungen unter Mikrogravitation durchführen, wenn wir die Weltraumforschung fortsetzen, und es wird Ergebnisse geben, die für uns sehr schwer vorherzusagen sind“, sagte Studienautor Andrew MacIntosh, ein außerordentlicher Professor für Lebensmittelwissenschaften an der UF/IFAS. „Es ist wichtig, dass wir uns jetzt mit einigen dieser Ergebnisse befassen, damit wir entscheiden können, welche Prozesse wir als erste unter Mikrogravitation durchführen, wie wir sie anpassen und wie wir die Veränderungen, die wir sehen, nutzen können“.

Pedro Fernandez Mendoza leitete die Studie als studentischer Forscher. Sein Team nahm Gerste, die in Live Oak, Florida, angebaut wurde, und stampfte sie ein, um Würze zu erzeugen, eine flüssige Lösung aus extrahierten Körnern. Sie teilten die Würze in sechs identische Proben auf und leiteten die Gärung ein, indem sie die Proben in Röhrchen mit Saccharomyces pastorianus kombinierten, der Bierhefeart, die zum Brauen von Lagerbier verwendet wird.

Die Auswirkungen im Weltraum

Drei Röhrchen dienten als Kontrolle, und drei Röhrchen wurden in einem Klinostat platziert, einem Gerät, das Mikrogravitation simuliert, indem die Proben um eine horizontale Achse gedreht werden.Wie die Forscher vermuteten, wirkte sich die Mikrogravitation nicht negativ auf die Anzahl der Hefezellen oder ihre Lebensfähigkeit aus. Stattdessen erhöhte sich die Fermentationsrate. Sie führten dieses Ergebnis auf die konstante Suspension der Zellen zurück, ein Zustand, der die Nährstoffverfügbarkeit maximiert, indem er ein Absetzen verhindert.

Überraschenderweise produzierte die der Mikrogravitation ausgesetzte Hefe jedoch weniger Ester, die Nebenprodukte der Gärung, die sowohl erwünschte als auch unerwünschte Bieraromen erzeugen. Während die Suspension dafür verantwortlich sein könnte, fanden die Forscher heraus, dass ein Hefegen, das die Esterproduktion reguliert, ebenfalls eine Rolle spielen könnte; das Gen wurde in Hefeproben, die der Mikrogravitation ausgesetzt waren, weniger exprimiert als in Kontrollproben.

Die Forscher kamen zu dem Schluss, dass die in den Mikrogravitationsproben beobachteten Estermengen wahrscheinlich zur Herstellung eines höherwertigen Produkts im Vergleich zu den in den Kontrollproben beobachteten Werten führen würden.

MacIntosh sagte, dass die Forschung des Teams erst der Anfang ist, um zu verstehen, wie die Mikrogravitation genutzt werden kann, um Produkte des täglichen Lebens zu verbessern.

„Diese Studie ist definitiv das erste Teil des Puzzles, und ich freue mich darauf, mehr zu tun“, sagte er.

Dieser Artikel wurde mit Deepl aus dem Englischen übersetzt.