Исследование штаммов квейк-дрожжей с помощью микросателлитного анализа
Authors: Арустамов Я.Р. , Баховкина А.В. , Фоминых Н.Е. , Гладких М.И. , Новикова И.В. , Муравьев А.С. , Нестерова Е.Ю. , Сыромятников М.Ю. 
Published: January 2025

Квейками называют культуры дрожжей Saccharomyces cerevisiae, которые исторически культивировались на пивоварнях в Норвегии. Квейк-культуры имеют значимые фенотипические особенности, к которым можно отнести не только толерантность к высоким температурам и способность к брожению при таких условиях, а также низкую чувствительность к этанолу, быструю флокуляцию и незначительное образование 4-винилгваякола. Главной проблемой исследования квейк-культур является их идентификация. Это связано с множественностью штаммов, морфологически схожих между собой. Анализ микросателлитных локусов является одним из наиболее надежных методов идентификации эукариотических организмов, благодаря возможности получать уникальные генетические профили каждого исследуемого штамма. В связи с этим целью работы являлось генотипирование квейк-дрожжей и коллекционных штаммов дрожжей на основе микросателлитного анализа. В качестве объектов исследования использовались культуры дрожжей Saf-Ale WB 06, Saf-Ale S 04, Safale S 33, Bohemia Lager M84, Saf-Lager W 34/70, RH, 308, а также 22 образца квейковых дрожжей, которые предварительно были изолированы из коммерческой пивной закваски. Для анализа были выбраны 10 микросателлитных локусов: ScAAT1, ScAAT2, ScAAT3, ScAAT4, ScAAT5, ScAAT6, C4, C5, YPL009c и ScYOR267c. Все штаммы квейк-дрожжей характеризовались однородностью по микросателлитным локусам. Такие данные указывают на монокультурный состав коммерческих сухих пивных дрожжей. Различия ДНК-профилей коллекционных дрожжей регистрировались внутри этой группы и относительно квейковых штаммов. Наибольшая вариабельность ДНК-профилей регистрировалась по микросателлитным локусам ScC4 и YPL009c. Использование кластерного анализа позволило сформировать отдельные группы, наглядно отражающие генетическую дистанцию между квейк-дрожжами, выделенными из пивных заквасок, и коллекционными штаммами дрожжей. Полученные результаты свидетельствуют об эффективности метода дифференциации пивных дрожжей на основе микросателлитного анализа. Полученные микросателлитные профили можно использовать для идентификации и контроля качества дрожжей, используемых в пивоварении.

Kveik is a culture of the yeast Saccharomyces cerevisiae, which was historically cultivated in breweries in Norway. Kveik cultures have significant phenotypic characteristics, which include not only tolerance to high temperatures and the ability to ferment under such conditions, but also low sensitivity to ethanol, rapid flocculation, and negligible formation of 4 vinylguaiacol. The main problem in the study of Kveik cultures is their identification. This is due to the multiplicity of strains morphologically like each other. Analysis of microsatellite loci is one of the most reliable methods of identification of eukaryotic organisms, due to the possibility of obtaining unique genetic profiles of each strain under study. In this regard, the aim of the work was genotyping of Kveik yeast and collection yeast strains based on microsatellite analysis. The yeast cultures Saf-Ale WB 06, Saf-Ale S 04, Safale S 33, Bohemia Lager M84, Saf-Lager W 34/70, RH, 308, as well as 22 samples of Kveik yeast, which were previously isolated from commercial beer starter, were used as research objects. The 10 microsatellite loci ScAAT1, ScAAT2, ScAAT3, ScAAT4, ScAAT5, ScAAT6, C4, C5, YPL009c, and ScYOR267c were selected for analysis. All Kveik yeast strains were characterized by homogeneity in terms of microsatellite loci. Such data indicate a monoculture composition of commercial dry brewer's yeast. Differences in the DNA profiles of collection yeasts were registered within this group and relative to Kveik strains. The greatest variability of DNA profiles was registered for the microsatellite loci ScC4 and YPL009c. The use of cluster analysis allowed the formation of separate groups, clearly reflecting the genetic distance between Kveik yeasts isolated from beer starters and collection yeast strains. The results obtained indicate the effectiveness of the method of beer yeast differentiation based on microsatellite analysis. The obtained microsatellite profiles can be used for identification and quality control of yeasts used in brewing.