Файл: азастан Республикасыны Білім жне ылым министрлігі лФараби атындаы аза лтты университеті байкенова аерке айратызы.docx
Добавлен: 07.12.2023
Просмотров: 79
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Saccharomyces штаммдарының сипаттамаларының молекулалық табиғатын анықтау жүзеге асады.
Шарап өндірісінде негізінен Saccharomyces тұқымдасының ашытқылары қолданылады. Оларға бірқатар талаптар қойылады, оның ішінде спиртке төзімділік (көлемі 16,0% дейін) және спирт түзу қабілеті, ашыту энергиясының жоғарылығы, сульфит пен суыққа төзімділік [20, 21].
Өзінің дамуында шарап ашытқысы төрт негізгі кезеңнен өтеді. Арығу фазасы шарап ашытқысының таза дақылы міндетті - қоректік ортаға енгізілген сәттен басталады. Бұл фазада жасушалардың субстратқа бейімделу процесі жүреді және олардың көбеюі болмайды, ал жасушалардың мөлшері ұлғаяды.
Шарап ашытқысының келесі фазасы – логарифмдік фаза. Бұл фаза жасуша популяциясының көбеюімен және биомассаның ұлғаюымен, ашытқылардың көбеюінің максималды жылдамдығымен сипатталады. Сонымен қатар, бұл кезеңде жасушалардың теріс сыртқы жағдайларға төзімділігі артып, спирттік ашу басталады.
Келесі кезең - стационарлық, бұл кезеңде ашытқы жасушаларының өсуі тоқтап, спирттік ашу процесі қарқынды жүреді. Шарап ашытқысының дамуының соңғы кезеңі - өсудің әлсіреу кезеңі. Ашытқының биомассасы интенсивті автолизден және ашытқылардың резервтік заттарды пайдалануынан азаяды [22-25].
Шарап ашытқыларының түрлері. Шарап жасауда спирттік ашытудың қоздырғышы ашытқылар болып табылады. Олардың алмасуы кейбір заттардың (қанттардың) басқа заттарға (спирттер, көмірқышқыл газы, күрделі эфирлер, альдегидтер, диацетил және т.б.) айналуына негізделген. Ашытқы жасушаларының диаметрі 1-8 мкм, ұзындығы 2-12 мкм жетеді. Жүзімнен шарап ашытқысының культуралары бөлініп алынады. Жүзім шырыны ашытылады, оны ашытатын затты «шарап ашытқысы» деп атайды.
Шарап жасауда үлкен рөл атқаратын шарап ашытқыларының ең көп тараған тұқымдары мен түрлері Saccharomyces vini болып табылады. Олар белсенді түрде көбейеді және жоғары ашыту белсенділігіне ие, сонымен қатар қоршаған ортаға тез бейімделеді. Ашу процесі кезінде түзілетін спирт мөлшері 20% , қант мөлшері 11,6-12% құрайды [27].
Saccharomyces oviformis ашытқысы суслодағы қанттарды толығымен дерлік ашытады және 18% спиртті жинақтай алады. Бұл түрдің алуан түрі - барлық херес ашытқылары және кейбір аққайнар ашытқыларында қолданылады, олар шараптың бетінде пленка түрінде пайда болады.
Шарап жасауда Brettanomyces сияқты шарап ашытқыларының түрлері кеңінен қолданылады. Оларды өсіру үшін оңтайлы температура 31-32 °C аралығында өзгереді. Жүзімді ашыту кезінде олар 11-12% көлемді этил спиртін жинайды. Сонымен қатар, шарап ұшпа қышқылдармен байытылған. Аққайнар өндірісінде
Brettanomyces көбеюі үшін қолайлы орта циркуляциялық шарап материалы болып табылады. Шараптардың әртүрлі түрлерін жасауға қойылатын талаптарды ескере отырып, іріктеу арқылы іріктеліп алынған белгілі бір туыстың бір жасушасының ұрпағы ашытқылардың таза дақылы болып табылады. Шарап ашытқыларының барлық туысы бір-бірінен ашыту белсенділігімен, көбею жылдамдығымен, термиялық және суыққа төзімділігімен, қышқылға төзімділігімен, сульфиттерге төзімділігімен, көбік түзу қабілетімен, ашытудан кейінгі шарап материалдарының мөлдірлену жылдамдығымен, спирт түзілу қабілетімен, қайталама және жанама өнімдердің жиналуымен ерекшеленеді.
Биотехнология талаптарына және шарап материалдарын өндіру шарттарына сәйкес шараптың белгілі бір түріне ерекшелігіне қарай сәйкес келетін ашытқы туыстарын пайдалану қажет. Сонымен, шарап және аққайнар өндіру үшін осы шарап жасау аймағында оқшауланған жергілікті таза ашытқы дақылдарын қолдану ұсынылады. Феодосия I-19 туысы жүзім шырынын белсенді түрде ашытады. Оның құрамында қанттың 24% мөлшері болады және жасуша белсенділігінің кең температуралық диапазонына ие. Бұл дақыл сульфидке төзімді, яғни құрамында 200-250 мг/дм3 күкірт диоксиді бар суслоны ашытады. Суслоның ашытуын күшейту үшін енгізілген таза ашытқы жасушаларының саны суслодағы жабайы ашытқы жасушаларының санынан көп болуы керек. Тәжірибеде жүзім шарты қанағаттанарлық тұндырылғаннан кейін зарарсыздандырылған күйде ашытылады. Сонымен бірге әрбір миллилитр суслода Saccharomyces vini түрінің ондаған мың ашытқы жасушалары болады [28,29].
Таза дақыл ашытқысының биотехнологиясы оны зарарсыздандырылған жүзім шырынына енгізген кезде жабайы ашытқыларға қарсы әрекет ететіндігімен сипатталады, олар тезірек көбейеді, қоршаған ортаға бейімделеді және енгізілген таза дақылдан сәтті аман қалады.
Осылайша, шарап жасаудың практикалық жағдайында ашытудың бұл түрін пайдалану тиісті нәтиже бермейді, сондықтан әлемнің көптеген шарап жасаушы елдерінде таза ашытқы дақылдары, әдетте, бастапқы шарап жасауда пайдаланылмаған. Шарап ашытқыларының өміршең туыстары шарап өсіретін аймақтарда табиғи түрде оқшауланған болып табылады. Арнайы таза ашытқы культурасын стерильді емес суслоға енгізу тек титрленетін қышқылдығы жоғары, қант мөлшері немесе шамадан тыс сульфатты сусло өндіріске енуі қажет болған жағдайда ғана міндетті болып табылады. Төмен немесе жоғары ашыту температураларында суыққа төзімді немесе ыстыққа төзімді шарап ашытқыларының туыстарын пайдалану керек, сондықтан әрбір бастапқы шарап зауытында өңдеу маусымының басына қарай ашытқылар тұқымдарының жиынтығы болуы керек.
Асханалық шарап материалдарын өндірудегі биотехнологиялық процестер белсенді құрғақ ашытқы препараттарында сәтті жүргізілуде. Бұл шараптың көп мөлшерін дайындау құнын айтарлықтай төмендетеді, қанттың тереңірек ашытуын қамтамасыз етеді және шарап материалдарының сапасын жақсартады [30-33].
Іс-әрекеттің және қасиеттерінің ерекшеліктеріне байланысты шарап ашытқылары келесі негізгі топтарға бөлінеді:
- тағайындалуы бойынша: қызыл және ақ шараптар, аққайнар, сидр, херес және т.б.;
- тез және баяу ашитындар - ашу ұзақтығы органолептикалық қасиеттерге де, шарап дайындау жылдамдығына да әсер етеді. Сонымен қатар, жылдам ашу процесі әрқашан оң нәтиже бола бермейді, кейде оны ұзағырақ ашыту және күрделі қосылыстармен байыту талап етіледі;
- ыстыққа және суыққа төзімді - басқа ұқсас штамдар өлетін немесе тоқтатылған анимация күйіне өтетін температура диапазонына төтеп бере алады;
- спиртке төзімді - шарап штаммдарының көпшілігі 12-14% спирттің құрамында жұмысын тоқтатады, бірақ кейбір туыстар 16% немесе одан да көп этанол концентрациясына төтеп бере алады. Спиртке төзімді түрі негізінен херес және басқа нығайтылған шараптарды дайындау үшін қолданылады.
- ашытудың қайталама және жанама өнімдерін жинақтау - белгілі бір штаммның ашытуы кезінде пайда болатын бұл қосылыстар мен заттар, олар жас шараптардың хош иісі мен дәміне айтарлықтай әсер етеді;
- қышқылға төзімді - суслоның қышқылдығы жоғары болса қолданылады;
- ашытқылардың басқа да қасиеттері: көбікке төзімді, сульфитке төзімді, шарап материалдарын тез тазартуға қабілетті және т.б. [34].
Тәжірибеде ең алдымен болашақ сусынның сипаттамаларын анықтайды, содан кейін ашытқылардың сәйкес түрін таңдайды. Жүзім шараптары үшін жидектердің түсіне (ақ немесе қызыл) ғана емес, сонымен қатар, мүмкін болса, белгілі бір жүзім сорты үшін ашытқыларды қолданған жөн. Алма шараптары үшін алма қышқылының жоғары концентрациясын өңдеуге қабілетті шарап ашытқысы өте қолайлы. Басқа жеміс немесе жидек шикізаты үшін (шие, қарақат, құлпынай, таңқурай, өрік, қарлыған және т.б.) кез келген бейтарап (әмбебап) штаммдарды қолдануға болады. Ең дұрысы, шырын ашық түсті болса - ақ шараптар үшін, күңгірт болса – қызыл шарап үшін қолданады [35, 36].
Пальма шарабы. Пальма шарабы негізінен Сахараның оңтүстігіндегі Африкада, Азия мен Оңтүстік Американың бөліктерінде тұтынылатын дәстүрлі сусын болып табылады. Оны әртүрлі пальма ағаштарының шырынын ашыту арқылы алады. Пальма ағаштары тропиктік және субтропикалық аймақтарда өседі, қоңыржай аймақтарда аз ғана түрлері кездеседі. Бұл сусынды «құю» әдісі арқылы жасайтыны көптеген мақалаларда сипатталған және пальма шырынының дәмі мен түсі әртүрлі географиялық жерлерде өсетін пальмаға байланысты өзгеріп отырады. Ашытқылар сусынның ашуына қатысатын негізгі организмдер болып табылады және олар пальмаларда табиғи флора ретінде өмір сүреді. Пальманың қайнар көзіне қарамастан, сусынның жалпы ерекшелігі - ол тоңазытқышта сақталмаса, 24 сағат ішінде қышқылдана бастайды. Нигерияда негізінен пальма шарабы жиналатын екі ағаш -
Raphia hookeri және Elaeis guineensis. Бұл пальмалардың шығу тегі туралы пікірталастар бар. Raphia hookeri ағашы шарап пальмасы ретінде белгілі және Батыс пен Орталық Африканың тұщы су батпақтарында ең көп таралған. Көптеген жергілікті сорттар Нигерияның тропикалық ормандарында бар және олар Үндістанда, Малайзияда және Сингапурда да өсіріледі. Майлы пальма сорты E. guineensis бүкіл әлемде кеңірек таралған. Деректерге сүйенсек, E. guineensis пальмасы Батыс Африканың тропикалық орман аймағында пайда болғанын және Камерун, Кот-д'Ивуар, Гана, Либерия, Нигерия, Сьерра-Леоне, Того, Ангола және Конгода кездесетінін көрсетті. XIV-XVII ғасырлар арасында пальма жемістерінің біразы Америкаға, одан Қиыр Шығыста өсірілетін болған [37-39].
Ашытқылар адамзат тарихын көрсететіні белгілі, сондықтан пальма шарабында табылған ашытқы штамдары жаңа аймақтарға сол жерлерге әкелінген өсімдік материалдары арқылы енгізілген болуы мүмкін. Ашытқының жүздеген жылдар бұрын тағамдар мен сусындарды ашыту үшін пайдаланғаны белгілі болғанымен және қолға үйрету микробтар ашылғанға дейін басталған деп есептелсе де, генетикалық әртүрліліктің ауқымы әлі де бүкіл әлемде зерттелуде. Соңғы зерттеулер Saccharomyces емес ашытқылардың S. cerevisiae ашытқыларынан әртүрлі онологиялық қасиеттері бар екенін көрсетті. Көптеген зерттеулер S. cerevisiae-нің биохимиялық және геномдық қасиеттерін түсінуге көмектескенімен, ашытқы түрлері толық қамтылмағанын көрсетеді. Пальма шарабындағы S. cerevisiae және S. cerevisiae емес ашытқылар туралы көбірек түсіну сусындағы ашытқылардың әлеуеті туралы көбірек ақпарат алу немесе жаңа түрлерді ашу үшін қажет. Қосымша ақпарат алу үшін көптеген зерттеушілер молекулалық сипаттаманы қолданды және бұл сусынның жаңа ашытқы штаммдарын дұрыс анықтауға әкелді. Пальма шарап ашытқыларының алуан түрлілігі жан-жақты зерттелмеген және әдебиеттерде организмдер арасындағы қарым-қатынастарды орнату үшін қажетті негізгі құрылымдар болып табылатын эволюциялық ағаштарды көрсететін есептер аз. Бұл зерттеу жұмысында пальма шарап ашытқыларының және олардың жақын туыстарының 26S rRNA реттілігі деректеріне негізделген эволюциялық қарым-қатынастары қарастырылады және сусындардағы ашытқылардың әртүрлілігіне көбірек көңіл бөлуге бағытталған [40, 41].
Шарап штамдарының шығу тегі. S. cerevisiae гапло-диплоидты тіршілік циклімен және көбеюдің негізінен вегетативті тәсілімен сипатталады. Табиғи мекендеу орындарынан оқшауланған штаммдардың көпшілігі гетерозиготалық деңгейі айтарлықтай жоғары диплоидтар. Гетерозиготалы SNP жиілігі бір геномға 1000-нан 18000 SNP-ге дейін болуы мүмкін, бұл шарап штаммдарын жасанды іріктеу жағдайында жиі болатын айқасу және жыныстық көбею процестерінің көрінісі болуы мүмкін [42].
Соңғы жылдардағы көптеген зерттеулер S. cerevisiae популяциясының құрылымы мен эволюциялық тарихын терең түсінуге мүмкіндік берді. S. cerevisiae-нің «мәдени» штаммдары тәуелсіз «үйлестіру» оқиғаларының нәтижесінде табиғи арғы тегінен пайда болғаны көрсетілді. Сонымен қатар, шарап штаммдарының 95% бір филогенетикалық кластерге жатады, бұл олардың бірегей шығу тегі мен адам әрекетінен кейінгі популяцияның кеңеюін болжайды.
Дүние жүзіндегі әртүрлі географиялық аймақтардан алынған S. cerevisiae изоляттарының геномдық талдауының негізінде шығу орны бойынша да, технологиялық сипаттамалары бойынша да ерекшеленетін 5 негізгі филогенетикалық топ анықталды (сурет 4). Сондай-ақ осы топтардың өкілдерінің арасындағы айқасу нәтижесінде пайда болған мозаикалық геномы бар көптеген штаммдар анықталды. Тізбектелген штаммдардың генотиптері мен олардың эксперименталды түрде анықталған фенотиптік сипаттамалары арасындағы тұрақты корреляцияны байқауға болатыны маңызды.
Шағын популяциялардағы ашытқылардың генетикалық зерттеулері, жалпы алғанда, олардың құрылымы әртүрлі экологиялық тауашаларға бейімделуді қажет ететінін көрсетті. Сонымен бірге шарап штамдары өзгергіштік дәрежесі төмен жеке филогенетикалық топты құрайды [43, 44].
Сурет 4 - Ашытқылардың филогеномикасы. S. cerevisiae ашытқысының әртүрлі географиялық және экологиялық аймақтардан оқшаулануын көрсететін филогенетикалық ағашы.
(*М.А.Эльдаров және т.б. авторлар еңбегінен алынған)
«Таза» мозаикалық емес сызықтар сұр түспен белгіленген. Географиялық тиесілігі – ақ шеңберлер – Еуропа, сұр сопақ – Америка, сұр ромбы – Азия, қою сұр ромбы, қара ромбы– Африка.
Штамм ерекшелігі: (w) табиғи (жабайы) изолят, (в) клиникалық изолят (шартты қоздырғыш), (б) нан, L-зертхана, F - ашыту (шарап, сыра, спирт).
Микросателлит деректері еуропалық шарап штаммдарының Месопотамиядан шыққанын, содан кейін олардың Жерорта теңізі арқылы Еуропаға немесе Дунай арқылы жүзім сорттарымен бірге көшуін болжайды.
S. cerevisiae шығу тегі мен алуан түрлілігінің орталығы Қытайдың алғашқы ормандары болуы мүмкін, бұл экологиялық және географиялық әртүрлі мекендеу орындарынан оқшауланған оқшаулаулардың үлкен үлгісін талдау арқылы көрсетілген [45].
Сурет 5 - Шараптық ашу фазалары.
Шарап өндірісінде негізінен Saccharomyces тұқымдасының ашытқылары қолданылады. Оларға бірқатар талаптар қойылады, оның ішінде спиртке төзімділік (көлемі 16,0% дейін) және спирт түзу қабілеті, ашыту энергиясының жоғарылығы, сульфит пен суыққа төзімділік [20, 21].
Өзінің дамуында шарап ашытқысы төрт негізгі кезеңнен өтеді. Арығу фазасы шарап ашытқысының таза дақылы міндетті - қоректік ортаға енгізілген сәттен басталады. Бұл фазада жасушалардың субстратқа бейімделу процесі жүреді және олардың көбеюі болмайды, ал жасушалардың мөлшері ұлғаяды.
Шарап ашытқысының келесі фазасы – логарифмдік фаза. Бұл фаза жасуша популяциясының көбеюімен және биомассаның ұлғаюымен, ашытқылардың көбеюінің максималды жылдамдығымен сипатталады. Сонымен қатар, бұл кезеңде жасушалардың теріс сыртқы жағдайларға төзімділігі артып, спирттік ашу басталады.
Келесі кезең - стационарлық, бұл кезеңде ашытқы жасушаларының өсуі тоқтап, спирттік ашу процесі қарқынды жүреді. Шарап ашытқысының дамуының соңғы кезеңі - өсудің әлсіреу кезеңі. Ашытқының биомассасы интенсивті автолизден және ашытқылардың резервтік заттарды пайдалануынан азаяды [22-25].
Шарап ашытқыларының түрлері. Шарап жасауда спирттік ашытудың қоздырғышы ашытқылар болып табылады. Олардың алмасуы кейбір заттардың (қанттардың) басқа заттарға (спирттер, көмірқышқыл газы, күрделі эфирлер, альдегидтер, диацетил және т.б.) айналуына негізделген. Ашытқы жасушаларының диаметрі 1-8 мкм, ұзындығы 2-12 мкм жетеді. Жүзімнен шарап ашытқысының культуралары бөлініп алынады. Жүзім шырыны ашытылады, оны ашытатын затты «шарап ашытқысы» деп атайды.
Шарап жасауда үлкен рөл атқаратын шарап ашытқыларының ең көп тараған тұқымдары мен түрлері Saccharomyces vini болып табылады. Олар белсенді түрде көбейеді және жоғары ашыту белсенділігіне ие, сонымен қатар қоршаған ортаға тез бейімделеді. Ашу процесі кезінде түзілетін спирт мөлшері 20% , қант мөлшері 11,6-12% құрайды [27].
Saccharomyces oviformis ашытқысы суслодағы қанттарды толығымен дерлік ашытады және 18% спиртті жинақтай алады. Бұл түрдің алуан түрі - барлық херес ашытқылары және кейбір аққайнар ашытқыларында қолданылады, олар шараптың бетінде пленка түрінде пайда болады.
Шарап жасауда Brettanomyces сияқты шарап ашытқыларының түрлері кеңінен қолданылады. Оларды өсіру үшін оңтайлы температура 31-32 °C аралығында өзгереді. Жүзімді ашыту кезінде олар 11-12% көлемді этил спиртін жинайды. Сонымен қатар, шарап ұшпа қышқылдармен байытылған. Аққайнар өндірісінде
Brettanomyces көбеюі үшін қолайлы орта циркуляциялық шарап материалы болып табылады. Шараптардың әртүрлі түрлерін жасауға қойылатын талаптарды ескере отырып, іріктеу арқылы іріктеліп алынған белгілі бір туыстың бір жасушасының ұрпағы ашытқылардың таза дақылы болып табылады. Шарап ашытқыларының барлық туысы бір-бірінен ашыту белсенділігімен, көбею жылдамдығымен, термиялық және суыққа төзімділігімен, қышқылға төзімділігімен, сульфиттерге төзімділігімен, көбік түзу қабілетімен, ашытудан кейінгі шарап материалдарының мөлдірлену жылдамдығымен, спирт түзілу қабілетімен, қайталама және жанама өнімдердің жиналуымен ерекшеленеді.
Биотехнология талаптарына және шарап материалдарын өндіру шарттарына сәйкес шараптың белгілі бір түріне ерекшелігіне қарай сәйкес келетін ашытқы туыстарын пайдалану қажет. Сонымен, шарап және аққайнар өндіру үшін осы шарап жасау аймағында оқшауланған жергілікті таза ашытқы дақылдарын қолдану ұсынылады. Феодосия I-19 туысы жүзім шырынын белсенді түрде ашытады. Оның құрамында қанттың 24% мөлшері болады және жасуша белсенділігінің кең температуралық диапазонына ие. Бұл дақыл сульфидке төзімді, яғни құрамында 200-250 мг/дм3 күкірт диоксиді бар суслоны ашытады. Суслоның ашытуын күшейту үшін енгізілген таза ашытқы жасушаларының саны суслодағы жабайы ашытқы жасушаларының санынан көп болуы керек. Тәжірибеде жүзім шарты қанағаттанарлық тұндырылғаннан кейін зарарсыздандырылған күйде ашытылады. Сонымен бірге әрбір миллилитр суслода Saccharomyces vini түрінің ондаған мың ашытқы жасушалары болады [28,29].
Таза дақыл ашытқысының биотехнологиясы оны зарарсыздандырылған жүзім шырынына енгізген кезде жабайы ашытқыларға қарсы әрекет ететіндігімен сипатталады, олар тезірек көбейеді, қоршаған ортаға бейімделеді және енгізілген таза дақылдан сәтті аман қалады.
Осылайша, шарап жасаудың практикалық жағдайында ашытудың бұл түрін пайдалану тиісті нәтиже бермейді, сондықтан әлемнің көптеген шарап жасаушы елдерінде таза ашытқы дақылдары, әдетте, бастапқы шарап жасауда пайдаланылмаған. Шарап ашытқыларының өміршең туыстары шарап өсіретін аймақтарда табиғи түрде оқшауланған болып табылады. Арнайы таза ашытқы культурасын стерильді емес суслоға енгізу тек титрленетін қышқылдығы жоғары, қант мөлшері немесе шамадан тыс сульфатты сусло өндіріске енуі қажет болған жағдайда ғана міндетті болып табылады. Төмен немесе жоғары ашыту температураларында суыққа төзімді немесе ыстыққа төзімді шарап ашытқыларының туыстарын пайдалану керек, сондықтан әрбір бастапқы шарап зауытында өңдеу маусымының басына қарай ашытқылар тұқымдарының жиынтығы болуы керек.
Асханалық шарап материалдарын өндірудегі биотехнологиялық процестер белсенді құрғақ ашытқы препараттарында сәтті жүргізілуде. Бұл шараптың көп мөлшерін дайындау құнын айтарлықтай төмендетеді, қанттың тереңірек ашытуын қамтамасыз етеді және шарап материалдарының сапасын жақсартады [30-33].
Іс-әрекеттің және қасиеттерінің ерекшеліктеріне байланысты шарап ашытқылары келесі негізгі топтарға бөлінеді:
- тағайындалуы бойынша: қызыл және ақ шараптар, аққайнар, сидр, херес және т.б.;
- тез және баяу ашитындар - ашу ұзақтығы органолептикалық қасиеттерге де, шарап дайындау жылдамдығына да әсер етеді. Сонымен қатар, жылдам ашу процесі әрқашан оң нәтиже бола бермейді, кейде оны ұзағырақ ашыту және күрделі қосылыстармен байыту талап етіледі;
- ыстыққа және суыққа төзімді - басқа ұқсас штамдар өлетін немесе тоқтатылған анимация күйіне өтетін температура диапазонына төтеп бере алады;
- спиртке төзімді - шарап штаммдарының көпшілігі 12-14% спирттің құрамында жұмысын тоқтатады, бірақ кейбір туыстар 16% немесе одан да көп этанол концентрациясына төтеп бере алады. Спиртке төзімді түрі негізінен херес және басқа нығайтылған шараптарды дайындау үшін қолданылады.
- ашытудың қайталама және жанама өнімдерін жинақтау - белгілі бір штаммның ашытуы кезінде пайда болатын бұл қосылыстар мен заттар, олар жас шараптардың хош иісі мен дәміне айтарлықтай әсер етеді;
- қышқылға төзімді - суслоның қышқылдығы жоғары болса қолданылады;
- ашытқылардың басқа да қасиеттері: көбікке төзімді, сульфитке төзімді, шарап материалдарын тез тазартуға қабілетті және т.б. [34].
Тәжірибеде ең алдымен болашақ сусынның сипаттамаларын анықтайды, содан кейін ашытқылардың сәйкес түрін таңдайды. Жүзім шараптары үшін жидектердің түсіне (ақ немесе қызыл) ғана емес, сонымен қатар, мүмкін болса, белгілі бір жүзім сорты үшін ашытқыларды қолданған жөн. Алма шараптары үшін алма қышқылының жоғары концентрациясын өңдеуге қабілетті шарап ашытқысы өте қолайлы. Басқа жеміс немесе жидек шикізаты үшін (шие, қарақат, құлпынай, таңқурай, өрік, қарлыған және т.б.) кез келген бейтарап (әмбебап) штаммдарды қолдануға болады. Ең дұрысы, шырын ашық түсті болса - ақ шараптар үшін, күңгірт болса – қызыл шарап үшін қолданады [35, 36].
Пальма шарабы. Пальма шарабы негізінен Сахараның оңтүстігіндегі Африкада, Азия мен Оңтүстік Американың бөліктерінде тұтынылатын дәстүрлі сусын болып табылады. Оны әртүрлі пальма ағаштарының шырынын ашыту арқылы алады. Пальма ағаштары тропиктік және субтропикалық аймақтарда өседі, қоңыржай аймақтарда аз ғана түрлері кездеседі. Бұл сусынды «құю» әдісі арқылы жасайтыны көптеген мақалаларда сипатталған және пальма шырынының дәмі мен түсі әртүрлі географиялық жерлерде өсетін пальмаға байланысты өзгеріп отырады. Ашытқылар сусынның ашуына қатысатын негізгі организмдер болып табылады және олар пальмаларда табиғи флора ретінде өмір сүреді. Пальманың қайнар көзіне қарамастан, сусынның жалпы ерекшелігі - ол тоңазытқышта сақталмаса, 24 сағат ішінде қышқылдана бастайды. Нигерияда негізінен пальма шарабы жиналатын екі ағаш -
Raphia hookeri және Elaeis guineensis. Бұл пальмалардың шығу тегі туралы пікірталастар бар. Raphia hookeri ағашы шарап пальмасы ретінде белгілі және Батыс пен Орталық Африканың тұщы су батпақтарында ең көп таралған. Көптеген жергілікті сорттар Нигерияның тропикалық ормандарында бар және олар Үндістанда, Малайзияда және Сингапурда да өсіріледі. Майлы пальма сорты E. guineensis бүкіл әлемде кеңірек таралған. Деректерге сүйенсек, E. guineensis пальмасы Батыс Африканың тропикалық орман аймағында пайда болғанын және Камерун, Кот-д'Ивуар, Гана, Либерия, Нигерия, Сьерра-Леоне, Того, Ангола және Конгода кездесетінін көрсетті. XIV-XVII ғасырлар арасында пальма жемістерінің біразы Америкаға, одан Қиыр Шығыста өсірілетін болған [37-39].
Ашытқылар адамзат тарихын көрсететіні белгілі, сондықтан пальма шарабында табылған ашытқы штамдары жаңа аймақтарға сол жерлерге әкелінген өсімдік материалдары арқылы енгізілген болуы мүмкін. Ашытқының жүздеген жылдар бұрын тағамдар мен сусындарды ашыту үшін пайдаланғаны белгілі болғанымен және қолға үйрету микробтар ашылғанға дейін басталған деп есептелсе де, генетикалық әртүрліліктің ауқымы әлі де бүкіл әлемде зерттелуде. Соңғы зерттеулер Saccharomyces емес ашытқылардың S. cerevisiae ашытқыларынан әртүрлі онологиялық қасиеттері бар екенін көрсетті. Көптеген зерттеулер S. cerevisiae-нің биохимиялық және геномдық қасиеттерін түсінуге көмектескенімен, ашытқы түрлері толық қамтылмағанын көрсетеді. Пальма шарабындағы S. cerevisiae және S. cerevisiae емес ашытқылар туралы көбірек түсіну сусындағы ашытқылардың әлеуеті туралы көбірек ақпарат алу немесе жаңа түрлерді ашу үшін қажет. Қосымша ақпарат алу үшін көптеген зерттеушілер молекулалық сипаттаманы қолданды және бұл сусынның жаңа ашытқы штаммдарын дұрыс анықтауға әкелді. Пальма шарап ашытқыларының алуан түрлілігі жан-жақты зерттелмеген және әдебиеттерде организмдер арасындағы қарым-қатынастарды орнату үшін қажетті негізгі құрылымдар болып табылатын эволюциялық ағаштарды көрсететін есептер аз. Бұл зерттеу жұмысында пальма шарап ашытқыларының және олардың жақын туыстарының 26S rRNA реттілігі деректеріне негізделген эволюциялық қарым-қатынастары қарастырылады және сусындардағы ашытқылардың әртүрлілігіне көбірек көңіл бөлуге бағытталған [40, 41].
Шарап штамдарының шығу тегі. S. cerevisiae гапло-диплоидты тіршілік циклімен және көбеюдің негізінен вегетативті тәсілімен сипатталады. Табиғи мекендеу орындарынан оқшауланған штаммдардың көпшілігі гетерозиготалық деңгейі айтарлықтай жоғары диплоидтар. Гетерозиготалы SNP жиілігі бір геномға 1000-нан 18000 SNP-ге дейін болуы мүмкін, бұл шарап штаммдарын жасанды іріктеу жағдайында жиі болатын айқасу және жыныстық көбею процестерінің көрінісі болуы мүмкін [42].
Соңғы жылдардағы көптеген зерттеулер S. cerevisiae популяциясының құрылымы мен эволюциялық тарихын терең түсінуге мүмкіндік берді. S. cerevisiae-нің «мәдени» штаммдары тәуелсіз «үйлестіру» оқиғаларының нәтижесінде табиғи арғы тегінен пайда болғаны көрсетілді. Сонымен қатар, шарап штаммдарының 95% бір филогенетикалық кластерге жатады, бұл олардың бірегей шығу тегі мен адам әрекетінен кейінгі популяцияның кеңеюін болжайды.
Дүние жүзіндегі әртүрлі географиялық аймақтардан алынған S. cerevisiae изоляттарының геномдық талдауының негізінде шығу орны бойынша да, технологиялық сипаттамалары бойынша да ерекшеленетін 5 негізгі филогенетикалық топ анықталды (сурет 4). Сондай-ақ осы топтардың өкілдерінің арасындағы айқасу нәтижесінде пайда болған мозаикалық геномы бар көптеген штаммдар анықталды. Тізбектелген штаммдардың генотиптері мен олардың эксперименталды түрде анықталған фенотиптік сипаттамалары арасындағы тұрақты корреляцияны байқауға болатыны маңызды.
Шағын популяциялардағы ашытқылардың генетикалық зерттеулері, жалпы алғанда, олардың құрылымы әртүрлі экологиялық тауашаларға бейімделуді қажет ететінін көрсетті. Сонымен бірге шарап штамдары өзгергіштік дәрежесі төмен жеке филогенетикалық топты құрайды [43, 44].
Сурет 4 - Ашытқылардың филогеномикасы. S. cerevisiae ашытқысының әртүрлі географиялық және экологиялық аймақтардан оқшаулануын көрсететін филогенетикалық ағашы.
(*М.А.Эльдаров және т.б. авторлар еңбегінен алынған)
«Таза» мозаикалық емес сызықтар сұр түспен белгіленген. Географиялық тиесілігі – ақ шеңберлер – Еуропа, сұр сопақ – Америка, сұр ромбы – Азия, қою сұр ромбы, қара ромбы– Африка.
Штамм ерекшелігі: (w) табиғи (жабайы) изолят, (в) клиникалық изолят (шартты қоздырғыш), (б) нан, L-зертхана, F - ашыту (шарап, сыра, спирт).
Микросателлит деректері еуропалық шарап штаммдарының Месопотамиядан шыққанын, содан кейін олардың Жерорта теңізі арқылы Еуропаға немесе Дунай арқылы жүзім сорттарымен бірге көшуін болжайды.
S. cerevisiae шығу тегі мен алуан түрлілігінің орталығы Қытайдың алғашқы ормандары болуы мүмкін, бұл экологиялық және географиялық әртүрлі мекендеу орындарынан оқшауланған оқшаулаулардың үлкен үлгісін талдау арқылы көрсетілген [45].
Сурет 5 - Шараптық ашу фазалары.