Un des mystères de la bière enfin dévoilé

Avant le XV^e siècle, la fermentationfermentation du malt se faisait grâce à la levure Saccharomyces cerevisiaeSaccharomyces cerevisiae, à température ambiante, et donnait une bière complexe et corsée que les anglais appellent « ale ». Jusqu'à ce que des moines bavarois développent un procédé de fermentation à froid (dans des caves fraîches) donnant un breuvage clair et moins fort, la bière dite de fermentation basse, ou « lager ».

La levure transformant les sucressucres en alcoolalcool et gaz carboniquegaz carbonique au cours de ce processus est un hybride nommé Saccharomyces pastorianus (ou Saccharomyces carlsbergensis) formé de la fusionfusion de Saccharomyces cerevisiae avec une autre souche jusqu'ici inconnue.

En blanc, des colonies de levures de la souche Saccharomyces cerevisiae cultivées dans une boîte de pétri (le point rouge est un contaminant inconnu). © csaveanu, Flickr, CC by-nc-nd 2.0

Plusieurs recherches en Europe ont tenté de découvrir dans la nature cette espèce sauvage mère de l'hybride, sans succès. Mais si elle n'est pas Européenne, comment et quand le microorganismemicroorganisme béni des munichois est-il parvenu jusqu'aux caves bavaroises ? Bien décidés à résoudre le mystère de la bière blonde, des biologistes américains et européens ont collaboré dans le cadre d'un programme international d'étude génétique des levures. Épluchant la littérature existante, récupérant des échantillons sur le terrain et analysant le patrimoine génétiquegénétique de plus de 1.000 souches sauvages et domestiquées, ils viennent de parvenir à trouver « la coupable ».

La levure du bout du monde

Il a fallu pour cela que des chercheurs argentins aillent jusque sur les plages de Patagonie prélever des échantillons. Les Nothofagus, des arbres apparentés à nos hêtres poussant en bord de mer, y sont infectés par une maladie formant des gales. Ces renflements des feuilles, lorsqu'ils tombent, forment sur le sol un tapis à la forte odeur d'éthanol. C'est le signe que s'y développe une espèce de levure responsable de la fermentation alcooliquefermentation alcoolique, malgré les températures assez basses (6 °C) du bord de mer patagon en cette saisonsaison.

Belle surprise après analyse, le patrimoine génétique du fermentferment récolté au bout du monde correspond à 99,5 % au génomegénome d'origine inconnue de l'hybride. Plus étonnant, il ne ressemble à aucune autre souche sauvage identifiée, ce qui suppose qu'il est endémiqueendémique à cette région. Les chercheurs l'ont baptisé Saccharomyces eubayanus (littéralement « le vrai bayanus »). Il est pour eux le précurseur sauvage de Saccharomyces bayanus, une souche très similaire qui n'est rencontrée qu'en brasserie.

Les bienfaits d'une immigrée clandestine

Pour les biologistes, une seule explication : la levure s'est introduite subrepticement à bord d'un des bateaux explorant le Nouveau Monde à l'époque des grandes traversées et a immigré clandestinement jusqu'en Allemagne. Elle y a trouvé des caves fraîches, des sucres à consommer à profusion et Saccharomyces cerevisiae, avec qui elle s'est hybridée.

Trop contents du cadeau permettant la fermentation basse, les moines brasseurs ont développé le procédé et conduit la levure à évoluer. En sélectionnant les meilleurs crus, ils ont sans le savoir modifié génétiquement leur nouvelle souche. Des changements dans son métabolismemétabolisme des sucres et des sulfites en ont fait une levure domestiquée : la souche Saccharomyces carlsbergensis à l'origine des 170 milliards d'euros générés actuellement chaque année par l'industrie de la bière dans le monde.

Dans les brasseries industrielles, la fermentation a lieu dans d'immenses cuves, parfois en cuivre comme ici à la Anchor Brewing Company à San Francisco. © ibison4, Flickr, CC by-nc-sa 2.0

La résolutionrésolution du mystère est une première satisfaction, mais le long et couteux travail de recherche de l'équipe de Diego Libkind avait une visée plus large. Si les processus de domesticationdomestication des plantes et des animaux ayant amené à l'agricultureagriculture sont assez bien connus, il en va tout autrement de la domestication des ferments et levures. Pourtant ces organismes sont à la base d'aliments et de procédés de conservation essentiels : les fromages, les yaourts, le pain et le vin bien sûr. Les chercheurs montrent ici comment, en associant de l'écologieécologie microbienne et l'étude comparée des génomes des souches de levures, il est possible de comprendre d'où viennent nos microalliés. Le but étant de développer de nouvelles applications agroalimentaires ou industrielles, que l'on espère raisonnables...