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Neue Flocken


Marburger forscher helfen beim Bier Brauen

14.12.2010 (gac)
Biologen und Chemiker aus Marburg und Bayreuth haben herausgefunden, wie es zur Flockenbildung bei Hefe kommt und wie sie sich verbessern lässt. Beim Bier Brauen ist die Flockenbildung wichtig.
Hefezellen heften sich mittels bestimmter Proteine aneinander. Deren Bindungspartner sind weiter verbreitet als sie selbst. Deswegen werden auch Zellen ohne derartige Proteine gebunden, schreiben die Wissenschaftler in der Online-Ausgabe des US-amerikanischen Forschungsmagazins "Proceedings of the National Academy of Sciences" (PNAS). Sie erschien am Montag (13. Dezember).
Wenn Hefezellen sich zusammenlagern, entstehen Flocken oder Filme. Dafür sorgen spezielle Proteine auf der Zelloberfläche. Die so genannten "Flokkuline" koppeln sich an die Oberflächenmoleküle anderer Zellen.
"Trotz der Bedeutung für Industrie und theoretische Biologie blieb bislang ungeklärt, auf welche Weise Flokkuline die Hefeoberfläche erkennen und welche Struktur die Bindungspartner haben ", erklären die Autoren um Prof. Dr. Hans-Ulrich Mösch und Prof. Dr. Lars-Oliver Essen von der Philipps-Universität. Sie untersuchten einen Abschnitt des Proteins Flo5. Es handelt sich um die A-Domäne "Flo5A", die für die Anheftung verantwortlich ist.
Die Wissenschaftler bauten die A-Domäne von Flo5 in Flokkuline anderen Typs ein, die sie anschließend in Hefezellen einschleusten. So wurden nicht-flockende Hefen zur Flockenbildung zu bewegt.
Als Bindungspartner von Flo5 identifizierten die Forscher eine ganz bestimmte Zuckerverbindung. Sie ist ebenfalls auf der Zelloberfläche verankert und besteht aus mehreren Mannoseeinheiten.
Dabei handelt es sich um ein weit verbreitetes Oberflächenmolekül, das nicht nur bei Flo5-haltigen Hefestämmen vorkommt. lo5-Zellen heften sich daher nicht nur an ihresgleichen. Vielmehr binden sie auch andere Hefen, sofern sie Mannose tragen. Die Flo5-freien Zellen lagern sich an der Peripherie der Hefeflocken an, wodurch sie die weiter innen befindlichen Zellen schützen.
Die Erkenntnisse der Forscher haben auch praktische Konsequenzen für die Bierherstellung. Die Industrie verwendet hierfür moderne Hefestämme, deren Anheftungsproteine keine Vorliebe für bestimmte Zuckerarten aufweisen. Zugleich ist die Flockenbildung solcher Industriestämme weniger effizient. Sie lässt sich verbessern, indem man sie mit FloA5 ausstattet.
Für ihre aktuelle Arbeit erhielten die Marburger Forscher finanzielle Fördermittel der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und des "LOEWE"-Zentrums für Synthetische Mikrobiologie an der Philipps-Universität.
pm: Philipps-Universität Marburg
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