Hoppa till huvudinnehåll

Vetenskap

Jästsvamparna ger oss vårt dagliga bröd, öl och vin — vårt äldsta och viktigaste biologiska partnerskap

Uppdaterad 22.05.2021 08:50.
Surdeg som bubblar i en burk.

Du blandar lite mjöl och vatten och ställer burken uppe på kylskåpet. Och innan du vet ordet av börjar det bubbla och leva i burken. Det börjar jäsa. Den livlösa materian vaknar med ens till liv. Vad för slags besvärjelser är det här? Nå jäst förstås!

Det gångna året med sin utdragna coronakarantän har fått många att aktivera sig i köket. Inklusive mig själv. Jag medger, jag genomgick en fas av smått maniskt surdegsbakande ifjol somras. Jag läste in mig på teorin bakom surdegen, jag experimenterade med olika mjölsorter och bagarprocent och allt det där. 

Och jag vårdade ömt min surdeg som om den vore en rar orkidé eller någonting. Fast något namn gav jag inte den — någonstans måste man dra strecket.

Jästsvamparna ger oss vårt dagliga bröd, öl och vin — vårt äldsta och viktigaste biologiska partnerskap
Jästsvamparna ger oss vårt dagliga bröd, öl och vin — vårt äldsta och viktigaste biologiska partnerskap - Spela upp på Arenan

Fast jag förstår ju nog vad all hajpen handlar om. Surdegsbakandet träffar mitt i själva essensen av vad det är att vara människa och tillhöra en uråldrig civilisation.

En revolution i stenålderns kök

I begynnelsen tämjde människan elden. Med ens smakade maten så mycket bättre när man kunde steka köttet som jägarna kom hem med. Stekandet gjorde dessutom det lättare för våra kroppar att bryta ned proteinerna i födan, vilket påskyndade vår evolution och gjorde våra hjärnor större.

Elden var med andra ord den första stora revolutionen i stenålderns kök. Men det är den andra revolutionen vi ska snacka om idag. En revolution som inleddes då vi tämjde mikroberna som vi kallar jästsvampar.

Jästsvamparna, saccharomycotina, innefattar cirka 600 olika arter indelade i ett sextiotal släkten. De har den nyttiga förmågan att kunna ta till vara energin i socker utan att använda syre. En process kallad — jäsning.

Man kan lugnt säga att jästsvamparna hör till de allra tidigaste, och de allra viktigaste levande varelserna vi någonsin har domesticerat. 

Jästsvampar (saccharomyces cerevisiae) i närbild.
Bildtext Jästsvampar (Saccharomyces cerevisiae) i närbild.

Min hund tittar lite snett på mig nu men det hjälps inte, du är gullig, men vi skulle inte finnas här utan jästsvamparna!

Man kan lugnt säga att jästen är vår viktigaste domesticering ur ett kommersiellt perspektiv. Utan jästsvampar skulle vi inte ha öl eller vin. Alkohol, etanol närmare bestämt, är ju jästsvamparnas kiss som vi tycker om att dricka för att bli snurriga i huvudet. 

Men ännu större är väl det faktum att vi inte skulle ha bröd utan jästsvamparna. Religionernas symbolvärld skulle vara bra mycket fattigare utan brödet. Bröd omnämns minst 492 gånger i Bibeln. (Fast okej då, brödet som omnämns i Bibeln var ju faktiskt ofta av den osyrade eller ojästa sorten.)

Brödet jäser och pöser tack vare koldioxiden som jästsvamparna pruttar ut, så att det bildas bubblor i degen. Faktum är att ordet “jäst” kommer från den gamla indoeuropeiska ordstammen jas- som betyder att koka, skumma eller bubbla. 

Jäsningen frigör näringsämnen

Men att baka bröd handlar om mer än bara volym: degen som jäser är ett sätt att behandla spannmålskornets stärkelse och protein så att speciellt stärkelsen blir mer lättillgänglig för matsmältningsenzymerna i kroppen.

Men hur belönar vi sedan jästsvamparna för att de ger oss vårt dagliga bröd, bokstavligen? Jo, vi sätter vi in dem i ugnen och bränner dem till döds när de är klara med att multiplicera vår deg i omfång.

Jästsvamparna har existerat i hundratals miljoner år här på jorden, de är med andra ord mycket äldre än Homo sapiens. Men vi är släkt med dem! Vi delar en fjärdedel av vårt DNA med jästsvamparna.

Inte bara det: vi delar vår kropp med dem också. Flera olika jästsvampar, inklusive Candida albicans, Rhodotorula rubra och Trichosporon cutaneum, bor på vår hud - mellan våra tår, till exempel — och ingår i vår mages bakterieflora. 

Jästsvampcell i färd med att föröka sig genom knoppning.
Bildtext Förökning på gång! 3D-utskriven modell av en S. cerevisiae i färd med att knoppa fram en dottercell.

Men vad är de då för någonting? Jäst är alltså små, små svampar, kanske fem mikrometer tvärs över, huvudsakligen encelliga sådana. Tumregeln är att de jästsvampar som växer på fasta ytor kan bilda flercelliga, grenade trådar (hyfer) medan de som lever i vätskor helst trivs för sig själva, som åtskilda jästceller.

Jästsvamparna förökar sig genom knoppning, vilket ser ut en aning som att modercellen blåser upp en ballong (dottercellen). Varje jästcell kan under sitt liv knoppa 20-30 nya, identiskt lika celler som i sin tur kan knoppa av lika många nya och så vidare. Under gynnsamma förhållanden kan en startkultur på tio milligram växa till 150 ton på bara en vecka!

När vi snackar om jäst är det värt att notera att ordet snarare beskriver en sorts livsstil än en separat grupp av organismer. De är inte en taxonomisk kategori i stil med “fåglar” eller “ryggradsdjur”. Jäst är helt enkelt en mängd olika arter av svamp (vissa besläktade, vissa inte) som har halkat in på samma sorts livsstil och liknande evolutionära banor under jordens historia. På grund av samma sorts tryck från omgivningen. 

Konvergent evolution kallas det här, när olika arter utvecklas parallellt åt samma håll. Det är ett av evolutionens dominerande, återkommande teman.

Vår första glimt av jästsvamparna

Det tog hur som helst ett bra tag innan vi förstod vad det är som händer när någonting jäser. Det finns en härlig ironi i det faktum att vi människor bryggde vin och öl och bakade bröd i årtusenden innan vi ens blev varse om det där som gör bryggandet och bakandet möjligt — jästsvamparna.

Holländaren Antonie van Leeuwenhoek var den första som observerade jästsvampar i ett mikroskop. Året var 1680. Men han menade att det inte handlade om levande ting utan någon sorts små korn som bildas genom kemiska processer.

Det dröjde ytterligare nästan två sekler innan Louis Pasteur 1858 bevisade att jäsning de facto orsakades av levande mikrober och inte av en livlös kemisk reaktion.

Men när korsade våra och jästens vägar ursprungligen varandra? Eller det vill säga, jästen har ju varit mitt bland oss, till och med på vår hud, från allra första början. Men när skedde domesticeringen?

Bra fråga, ingen vet väl det exakt. Bruket av jäst är ju en sorts kontrollerad skämning med vänskapligt sinnade mikrober. Sannolikt har någon i urtidens dimmor gått och smakat på druvsaft eller motsvarande som har stått i ett krus lite för länge. Och sedan har de märkt att det har vissa intressanta effekter.

Vad jästen gör åt druvorna är alltså att den omvandlar sockret i druvorna — glukos och fruktos — till etanol, alltså etylalkohol. Jästen i fråga finns redan på druvornas skal, man kan i princip brygga vin bara med hjälp av den naturligt förekommande, “vilda” jästen. På samma sätt som man kan få bröd att jäsa med vild jäst från luften — surdeg, med andra ord.

Öl som skummar.
Bildtext Vår dagliga bärs giv oss idag... tacka Saccaromyces cerevisiae för bubblorna. Och för alkoholen.

Men vinmakarna tenderar att vara lite petnoga med sånt här. Vildjäst ger ett lite svårkontrollerat och oförutsägbart resultat med tanke på smaken. Det går liksom inte att veta exakt vilka jästsorter som råkar vara närvarande. Av den här orsaken lägger vinmakarna sina egna, speciellt framodlade jästkulturer i brygden. 

Den odlade jästen utmanövrerar snabbt vildjästen och tar över jäsningsprocessen, vilket borgar för en pålitlig och förutsägbar jäsning. 

Och vilken jästkultur som används påverkar alltså smaken i allra högsta grad. Vill du imponera på dina vinsnobbar till vänner som går på om Cabernet sauvignon, Pinot noir och Tempranillo? Säg åt dem att “ja men jästkulturen då! En särskilt robust och pigg Saccharomyces cerevisiae i år, skulle ni inte också säga?

Bruket av jäst är en sorts kontrollerad skämning med vänskapligt sinnade mikrober

Ja, alltså, de flesta jästkulturer som används av vinmakarna är S. cerevisiae, men olika stammar av S. cerevisiae har lite olika fysiologiska egenskaper som ger upphov till nyansskillnader i jäsningsprocessen. Sånt här kan man alltid dra till med om man vill imponera på vinkonnässörerna vid bordet.

Samma tumregler gäller ju såklart sedan också för surdegsbagarna. Förståsigpåarna vet att varje surdeg är sin egen personlighet med lite speciella egenskaper och en unik smakpalett. Det handlar ju dessutom om vildjäst, sådana jästceller som har råkat driva förbi när du startade din surdeg.

Individuella surdegar kan dessutom vara lite lynniga och brödets smak kan bero på humöret som Selma Surdeg är på just idag (jo, folk ger namn åt sina surdegar). 

Det här med surdegens humör är hur som helst inte något som folk inbillar sig, det handlar ju om levande organismer trots allt, jästsvampar. Och de reagerar på hur du behandlar dem, hur bra du matar dem och bevarar dem, etcetera. Behandlar du dem illa, då blir de lessna, och då återspeglas det i brödet också.

Redan de gamla egyptierna...

De första arkeologiska fynden som vittnar om brödbakande är kvarnstenar och bakugnar från det gamla Egypten. Och såvitt vi vet bryggde egyptierna vin så tidigt som år 3 100 före vår tideräkning, alltså för mer än 5 100 år sedan. 

En av Egyptens allra första kungar kallade sig Skorpionen (inte att förväxlas med skräckfiguren från Mumien-actionfilmerna med Brendan Fraser i huvudrollen). När härskaren kallad Skorpionen dog, begravdes han i en av de långa och låga gravarna som numera kallas mastaba (det arabiska ordet för bänk). 

Inuti Skorpionens mastaba hittade arkeologerna 700 amforor med spår av vin. Närmare bestämt vin med kåda, i stil med grekernas retsina. Inalles omkring 4 500 liter av den varan. Kådan härstammade i det här fallet från terebintträdet.

Redan på de första faraonernas tid användes alltså kåda för att försegla vinkrusen lufttätt så att vinet inte skulle oxidera och förvandlas till ättika. Kådan bidrog sedan med sin egen, pikanta smak till vinet. Såvitt vi vet sitter väl skorpionkungen och smuttar på det i dödsriket än i denna dag.

Stele föreställande en syrisk legosoldat som dricker öl.
Bildtext Stele föreställande en syrisk legosoldat som dricker öl under det egyptiska Nya kungarikets tid (under Amenophis IV).

Men krukorna innehöll ju faktiskt någonting ännu viktigare än de kemiska signalerna från kåda, frukt och diverse örter som de tidiga egyptierna smaksatte sina drycker med. De bar nämligen också på spår av DNA från Saccharomyces cerevisiae. Jäst.

Poängen här är att åtminstone så länge som Egyptens, och därmed mänsklighetens högkulturer har existerat, har människor också bryggt och avnjutit vin. Faktum är att forskarna har hittat ännu äldre spår av vinkultur, från sisådär 6 000 år före vår tideräkning, i Georgien. De första spåren av öl och av brödbakande härstammar också från ungefär samma tid.

Sannolikt upptäcktes jästens nytta för bakandet på lite samma sätt som då vinet uppfanns, av misstag. Någon i det gamla Egypten lämnade en bunke med mjöl och vatten stående lite extra länge en varm dag, och vips började det jäsa. Och så visade det sig att det resulterande brödet var lite lättare och smakade lite bättre än den sedvanliga platta, hårda brödkakan.

Som biprodukter av jäsningsprocessen uppstår två saker: koldioxid, som får bröddegen att svälla och ölen att bubbla. Och alkoholen etanol, som leder till dålig karaokesång och att folk omkring en blir snyggare.

I vilket fall som helst, vi människor och jästsvamparna har av allt att döma vandrat tillsammans ut ur urtidens dimmor, längre tillbaka än någon kan urskilja. Men det är inte så konstigt, trots allt. Det finns knappast en enda art av levande organismer här på jorden som inte har någon sorts förhållande till jästsvamparna.

Det är, trots allt, närapå omöjligt att undvika dem. De svävar omkring i luften och återfinns på mer eller mindre samtliga ytor på planeten jorden, inklusive insidan av ditt kylskåp. Där kommer de att bilda små, gräddfärgade kolonier om du inte är där och vräker dem med en trasa med jämna mellanrum. Varje sådan koloni innehåller minst en miljon jästceller. (Ett paket jäst som du köper i butiken innehåller i sin tur flera miljarder jästceller.)

Vilket som helst livsmedel som du lämnar stående lite för länge, kommer de vilda jästsvamparna att förvandla till sitt nästa projekt. Sannolikt är det just så här som mer eller mindre varje lätt suspekt nationalrätt eller -dryck har kommit till, de där grejerna som man tvingar turisterna att smaka på och skrattar när de grinar illa.

Fyllhundar och fåglar på sniskan

Som sagt, jästsvamparna är ena baddare på att utvinna energi ur socker utan att, som vi, behöva använda syre. Som biprodukter av den här processen uppstår det två saker: koldioxid, som får bröddegen att svälla och ölen att bubbla. Och alkoholen etanol, som leder till dålig karaokesång och att folk omkring en blir snyggare.

Bröddegen innehåller också till en början alkohol, men spriten avdunstar i ugnen, så brödet blir vi inte fulla av. Däremot minns jag hur min släktings labrador för flera år sedan åt en bulldeg och blev riktigt rejält packad av det. Hundstackarn raglade omkring och gick mot träd. Och baksmällan blev svår efteråt.

Vissa fåglar som lever på jästa bär, som sidensvansen, flyger regelmässigt omkring ordentligt på sniskan. Eller, det vill säga, det här är lite omdiskuterat, huruvida sidensvansarna på riktigt är påverkade. De har nämligen ett utomordentligt bra sprithuvud, deras flygförmåga och beteende förändras rätt så sällan.

Sidensvans som äter rönnbär.
Bildtext Sidensvansen flyger ofta rejält påstruken efter att ha ätit huvudet fullt på jästa rönnbär. Den har dock ett mycket bra sprithuvud och en enorm lever.

Sidensvansen har hur som helst en kraftigt förstorad lever — nästan 10 procent av kroppsvikten — för att bättre kunna handskas med de alkoholhaltiga rönnbärens bieffekter. Så vi människor är ingalunda de enda ryggradsdjuren som har upptäckt jäsningens fröjder. Eller åtminstone lärt sig stå ut med jäst föda, för fåglar har ett uselt smak- och luktsinne.

Det har däremot inte vi, även om våra näsor är långt ifrån så skarpa som hundens. Vi människor kan uppskatta de delikata dofterna från nybakt bröd eller de komplexa smakerna i vin och öl. Och de dofterna och smakerna har vi uttryckligen jästsvamparna att tacka för. 

Vem som helst vet ju att jästa druvor smakar annorlunda än färska vindruvor. Faktum är att jästsvamparna själva bidrar med hundratals olika nyanser till vinets slutgiltiga smakupplevelse. Jästen levererar minst 600 olika kemiska komponenter som inverkar på vinets, ölets och brödets smak.

Så tacka jästen för att det vattnas i munnen då vi känner doften av nygräddat jästbröd. Just de där små jästsvamparna som vi precis har mass-avrättat flera miljarder av i den glödheta ugnen, frid över deras minne.

Jästindustrin blir till

Som sagt: i årtusenden njöt människorna av de här smakerna och dofterna utan att veta ett jota om de biologiska processerna — och den oundvikliga mikroskopiska massdöden — som åstadkom dem. Vad vet jag, kanske det sorterades under någon vag form av naturmagi eller diverse gudaväsen. 

Men när vi närmar oss slutet av 1700-talet har två av de viktigaste stammarna av jästsvampar som användes av bryggarna identifierats: den redan nämnda Saccharomyces cerevisiae (toppjäst), och S. pastorianus (bottenjäst). 

S. cerevisiae för brödbakning har sålts kommersiellt i Nederländerna sedan 1780. Tyskarna hanterade S. cerevisiae i form av en gräddliknande vätska.

1825 utvecklades en process som gjorde det möjligt att avlägsna vätskan från jästblandningen. Jästen kunde nu hanteras och säljas i form av fasta block, i stil med den färska jäst som vi fortfarande köper i matbutiken.

Färsk jäst och torrjäst på ett bord.
Bildtext Färsk eller torr? Jäst, vatten, mjöl och salt är allt du behöver.

Den industriellt producerade, kommersiella jästen erövrade inte Amerika förrän det sena 1800-talet. I USA föredrog man naturligt förekommande vildjäst ungefär fram till 1876 då världens första världsutställning, Centennial Exposition, gick av stapeln i Philadelphia. En av nyheterna som presenterades där var den kommersiella jästen. Och på den vägen är också amerikanerna.

Innan det mekaniska kylskåpet gjorde sitt intåg — kylskåpet patenterades först i Europa på 1850-talet — var öl- och vinbryggandet en rätt så säsongsbunden syssla. Bryggningssäsongen varade i det stora hela från september till maj. 

Men när kylskåpet blev allmänt i hus och hem frigjordes bryggarna från sina källare och jordkulor. Numera är vi nästan oförskämt bortklemade med färskt, nygräddat bröd samt vin och öl, oberoende av årstiden.

Men jästens potential och nyttighet tar inte slut där. 

Potential inom cellforskningen och energisektorn

Jästsvampar, inte minst den redan nämnda Saccharomyces cerevisiae och S. pombe, har visat sig vara särdeles nyttiga inom den genetiska forskningen. Jästsvamparna råkar ju vara simpla eukaryotiska celler. En eukaryot är alltså en organism som har en eller flera komplexa celler med arvsmassan i en separat cellkärna avgränsad av ett cellmembran.

Det här alltså till skillnad bakterierna och arkéerna som hör till de mer primitiva prokaryoterna.

Jästsvamparnas simpla eukaryotiska uppbyggnad har alltså gjort dem till prima försökskaniner inom den genetiska och cellbiologiska forskningen. Det här omfattar studier av sådana grundläggande cellprocesser som DNA-kopiering, celldelning och metabolism.

Flera viktiga upptäckter av proteiner inom den mänskliga cellbiologin har gjorts just genom att studera motsvarande proteiner hos jästsvampar. 

Saken blir inte sämre av att jästceller dessutom råkar vara busenkla att odla och manipulera i laboratoriet.

1996 blev Saccaromyces cerevisiae den första eukaryota organismen som fick hela sin arvsmassa kartlagd. Jobbet att sekvensera samtliga tolv miljoner baspar i jästcellens DNA tog sju år att genomföra. Mer än hundra laboratorier deltog i arbetet.

Bränslepistoler på en mack.
Bildtext Ännu en sak att tacka jästsvamparna för: biobränslen.

Genom en teknik kallad metabolisk manipulering har man också lyckats “programmera” diverse jästarter till att tillverka olika sorters läkemedel. Faktum är att omkring en femtedel av alla biomediciner produceras med hjälp av genmodifierade Saccaromyces cerevisiae-jästsvampar. Inklusive insulin, vaccin mot hepatit, och blodserumet albumin.

Men jästsvamparna har också visat sig vara nyttiga inom energisektorn. Etanol för biobränslen produceras till exempel med hjälp av jäst. Som sagt så är etanol alltså en av biprodukterna som uppstår när jästsvampar bearbetar socker. Därför kan man tillverka bioetanol till exempel från sockerbetor och sockerrör. 

Men då snackar vi alltså om första generationens biobränslen. Följande generation av icke-fossila bränslen kommer att kunna tugga i sig socker också från andra, mindre uppenbara former av biomassa. Diverse restprodukter från skogsindustrin, kvistar och löv och liknande. Det här är intressant inte minst här i Finland.

 Det här kräver en viss mängd ytterligare mixtrande med jästsvamparna, bland annat för att göra dem mer resistenta mot alkohol. Jästsvamparna måste också bli bättre på att utnyttja andra sockerarter än glukos, som pentos till exempel. Pentos förekommer rikligt just i diverse växtfibrer och cellulosa.

 Med andra ord, vårt uråldriga partnerskap med de hårt arbetande och mångsidiga jästsvamparna fortsätter långt in i framtiden. Det tycker jag vi skålar för. Med vin eller öl. Och så tar vi en läcker macka med hembakt surdegsbröd. 

 Men något namn tänker jag fortfarande inte ge min surdeg.

Mer om ämnet på Yle Arenan

Diskussion om artikeln