Зміна клімату посилює тиск на виробництво хмелю. У ключових регіонах вирощування підвищення температури, тривалі посухи та непередбачувана погода вже впливають як на врожайність, так і на якість зібраного хмелю.

Дослідницька лабораторія Carlsberg (CRL) зробила важливий крок, щоб допомогти вирішити цю проблему. Вчені CRL створили найдетальнішу на сьогодні генетичну карту хмелю, що дає дослідникам розуміння про генетичну складність цієї культури та її потенціал для вдосконалення. Прорив, опублікований у престижному науковому журналі Nature Communications, забезпечує потужну нову основу для розробки хмелю, який може краще протистояти зміні клімату, водночас відкриваючи нові можливості для смаку та якості. Відповідно до давнього переконання Carlsberg, що «як і пиво, наука повинна бути поширена», дослідження публікуються на благо ширшої спільноти пивоварів, фермерів та науковців.

«Виклики на кшталт зміни клімату перевищують можливості однієї компанії», — зазначила Біргітте Скаудхауге, віцепрезидентка та керівниця Дослідницької лабораторії Carlsberg. «Поширюючи результати дослідження геному хмелю в Nature Communications, ми надаємо науковцям і селекціонерам у всьому світі інструменти для захисту культур, інновацій та забезпечення майбутнього пива».

Це нове дослідження також знаменує собою значну наукову віху для CRL. Раніше лабораторія зробила свій внесок у знакові дослідження геному ячменю та дріжджів, а тепер поглибила розуміння трьох традиційних неводних інгредієнтів пива, ячменю, дріжджів та хмелю, зміцнюючи наукову основу пивоваріння.

Розшифрування складної генетики хмелю

За кожною квіткою хмелю стоїть надзвичайно складна генетична система. Геном хмелю великий, за розміром порівнюваний з людським, має багато повторюваних ділянок і додатково ускладнений незвичною для квіткових рослин репродуктивною біологією: чоловічі та жіночі квіти ростуть на різних рослинах, але лише жіночі утворюють шишки, які використовуються у пивоварінні. 

У рамках цього дослідження науковці CRL створили високодеталізовану карту всіх хромосом, що формують геном комерційно важливого сорту хмелю. Як і у людей, у хмелю є дві копії кожної хромосоми в кожній клітині — по одній від кожного з батьків — і ця карта відображає обидві версії з високою точністю. 

Це важливо, оскільки сучасна селекція хмелю часто поєднує різні генетичні лінії з Європи та Північної Америки для створення сортів із кращими пивоварними характеристиками. Нова карта дозволяє дослідникам побачити, як ці лінії організовані в ДНК рослини та як вони впливають на ключові властивості. Якщо спростити, команда створила високоточну «ДНК-карту» хмелю, яка показує, де розташовані важливі властивості і як вони успадковуються. 

«Генетика хмелю набагато складніша, ніж зазвичай вважають, і ця складність обмежувала швидкість його вдосконалення», — зазначила Ілка Брауман, керівниця напрямку розвитку хмелю в CRL. «Розділивши європейські та північноамериканські генетичні лінії в геномі, ми тепер можемо зрозуміти, як поєднуються різні ознаки, що значно полегшує створення кращих і більш стійких сортів хмелю».

Які можливості відкриває цей прорив

Саме тут і полягає основний вплив — не лише для Carlsberg, а й для всієї пивоварної та аграрної спільноти. Завдяки розшифрованому геному хмелю науковці та селекціонери можуть значно точніше й швидше вдосконалювати рослини. Це відкриває можливості для:

• створення стійких до клімату сортів хмелю, які краще витримують спеку, посуху та змінні погодні умови;
• формування нових смакових та ароматичних профілів — від фруктових до квіткових і навіть нових, раніше не відомих поєднань;
• прискорення інновацій — процес, який раніше займав понад десять років, може бути значно швидшим;
• розвитку більш сталого сільського господарства завдяки створенню культур, що потребують менше ресурсів при збереженні якості

Загалом це дослідження формує дорожню карту майбутнього хмелю, що допоможе забезпечити стабільність виробництва пива та різноманіття його смаків.

Наукові прориви, що виходять за межі пивоваріння

Заснована у 1875 році пивоваром і меценатом Якобом Крістіаном Якобсеном, Дослідницька лабораторія Carlsberg заклала наукові основи сучасного пивоваріння. Водночас її внесок значно ширший: від створення шкали pH до досліджень, відзначених Нобелівською премією, а також розвитку технологій вирощування сільськогосподарських культур, які можуть допомогти у вирішенні глобальних проблем продовольчої безпеки на тлі зміни клімату. 

Завдяки підтримці Carlsberg Foundation лабораторія може інвестувати в довгострокові наукові дослідження, які є занадто складними або ризикованими для більшості комерційних компаній.