Pivo bez chmele? Pražští studenti vyvíjejí kvasinky, které by mohly nahradit chmel

Mladí vědci z českých univerzit představili průlomový projekt, který by mohl změnit způsob výroby piva. Vyvíjejí speciální kvasinky, které by měly být schopné produkovat hořké a aromatické látky normálně získávané z chmele.
Tým BohemiaBio, složený ze studentů Univerzity Karlovy, VŠCHT a Ústavu organické chemie a biochemie AV ČR, pracuje na vývoji geneticky modifikovaných kvasinek, které by měly být schopné biosyntetické produkce chmelových metabolitů. Jejich cílem je vyřešit rostoucí problémy spojené s pěstováním chmele a zároveň zachovat autentickou chuť českého piva.

Chmel pod tlakem klimatické změny

Chmel, bez kterého si pivo nedovedeme představit, čelí v současnosti několika závažným výzvám. Pěstování této rostliny je velmi náročné na zdroje a vyžaduje velké množství půdy i vody. Zároveň konkuruje dalším zemědělským plodinám o stále omezenější prostor.

Největším problémem se však stává klimatická změna, která způsobuje nestabilní výnosy a dramatické kolísání cen. Pro pivovary to znamená nepředvídatelné náklady na suroviny a komplikované plánování výroby. Chmel přitom tvoří významnou část celkových nákladů na suroviny, což činí celý proces ekonomicky méně udržitelný.

Kvasinky jako náhrada chmele

Studenti se rozhodli zaměřit na klíčové látky, které činí chmel nepostradatelným. Jde především o α-kyseliny, které se při vaření přeměňují na hořké iso-α-kyseliny odpovědné za charakteristickou chuť piva. Druhou důležitou skupinou jsou aromatické sloučeniny dodávající pivu typické chmelové aroma.

„Díky takové kvasince jsme schopni ušetřit pivovaru kolem 30 % z ceny surovin, kterou chmel tvoří, taky se zkrátí proces vaření a tím se může zvýšit produktivita pivovaru o 25 %," vysvětluje vedoucí týmu Tomáš Iliaš. Proces výroby se tak nejen zlevní, ale také zrychlí, což pivovary uvítají zejména v době rostoucí poptávky.

Úspěch na evropské scéně

Projekt týmu BohemiaBio již zaznamenal významné úspěchy na mezinárodní úrovni. Na prestižním evropském setkání iGEM týmů ve Frankfurtu nad Mohanem získal hned tři ocenění. Tým zvítězil v kategoriích nejlepší prezentace a nejlepší pitch, zároveň se stal prvním vicemistrem v kategorii nejlepší celkový projekt.

Setkání přineslo nejen cenná ocenění, ale také konstruktivní zpětnou vazbu od odborníků a nové kontakty v evropské iGEM komunitě. „Byla to skvělá příležitost prezentovat naši práci, získat konstruktivní komentáře a utvrdit se v tom, že náš projekt má smysl a potenciál," popisují členové týmu své zkušenosti z Frankfurtu.

Široká institucionální podpora

Potenciál projektu rozpoznaly přední české vědecké instituce, které se rozhodly poskytnout významnou finanční podporu. Nadační fond IOCB Tech přispěl částkou 250 tisíc korun, Nadační fond Přírodovědecké fakulty UK poskytl 160 tisíc korun a VŠCHT projekt podporuje částkou až 320 tisíc korun. Podporu poskytuje také právnická firma craft legal s.r.o.

Podle mentorů projektu, Dr. Kláry Hlouchové a Dr. Tomáše Pluskala, je skvělé, že celý projekt byl navržen týmem zúčastněných studentů od původní myšlenky až po rozpracování návrhu dílčích experimentů. Mentoři především dohlížejí na správné postupy a bezpečnost týmu, zatímco studenti přebírají většinu hlavních rolí.

Syntetická biologie pro udržitelnou budoucnost

Projekt BohemiaBio představuje praktickou aplikaci syntetické biologie, rychle se rozvíjejícího oboru, který urychluje vývoj inovativních biotechnologií díky aplikaci inženýrských principů na biologické systémy. Tento přístup přispívá k řešení jak lokálních problémů, tak globálních výzev včetně změny klimatu, ochrany biodiverzity či potravinové bezpečnosti.

„Náš projekt se zaměřuje především na zmíněnou ochranu biodiverzity. Kdyby se nám podařilo prokázat koncept našeho projektu, mohli bychom předejít zabírání půdy pěstováním chmele, rostlinou, kterou pěstujeme hlavně pro naše potěšení, pivo," vysvětluje jeden z členů týmu pohled na environmentální přínos jejich práce.

Budoucnost českého pivovarnictví

Pokud se prokáže životaschopnost konceptu, mohlo by to znamenat významnou změnu pro celý pivní průmysl. Pivovary by získaly možnost snížit náklady na suroviny a dosáhnout stabilnějších cen při zachování kvality výsledného produktu. Vyšší produktivita by pak mohla posílit konkurenceschopnost českého pivovarnictví na mezinárodním trhu.

Pro životní prostředí by úspěch projektu znamenal menší tlak na zemědělskou půdu a snížení spotřeby vody. Česko jako třetí největší producent chmele na světě by tak mohlo uvolnit značné plochy pro jiné zemědělské účely.

Vyvrcholením práce týmu bude účast na Grand Jamboree, finále mezinárodní soutěže iGEM, kde budou prezentovat své výsledky mezinárodnímu publiku složenému z vědců, lídrů průmyslu a politiků. Jak poznamenává jeden ze studentů Univerzity Karlovy: „Pro mě jako pro, doufám, budoucího vědce je soutěž iGEM velkou příležitostí, jak získat nové zkušenosti, nahlédnout do dalších odvětví mého studia a poznat nové lidi z různých pražských škol."

Projekt pod vedením Dr. Kláry Hlouchové z Přírodovědecké fakulty UK, Dr. Tomáše Pluskala z ÚOCHB AV ČR a Dr. Kamily Zdeňkové z VŠCHT ukazuje, jak může spolupráce mezi akademickým světem a pivním průmyslem přinést inovativní řešení tradičních výzev pivovarnictví.

Zdroj: Přírodovědecká fakulta Univerzita Karlova

Břevnovský klášterní pivovar

Markétská 28/1, Praha 6 - Břevnov