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La bière décodée dans un Hackuarium

-

par

Jsobel
dans ,
BeerAtHackuarium
CC-BY Jona­than Sobel/​ Hackua­rium

Vous aimez la bière et la science ? Vous vou­lez connaître la com­po­si­tion de votre mousse favo­rite ? Vous avez envie de goû­ter de nou­velles bières proches de celles que vous connais­sez, ou com­plè­te­ment dif­fé­rentes ?

Il y a quelques temps déjà, je vous ai décrit la place de la bio­in­for­ma­tique dans les labo­ra­toires citoyens. Aujourd'hui, un pro­jet sym­pa­thique de séquen­çage et d’analyse bio­chi­mique voit le jour à Renens (Suisse, VD). Son but : ana­ly­ser 1000 bières afin de les car­to­gra­phier et de les réper­to­rier. Une cam­pagne Kicks­tar­ter est en cours pour finan­cer ce pro­jet nom­mé Beer­De­Co­ded. Vous pou­vez nous aider en par­ta­geant le lien sui­vant : 

Ce pro­jet est là pour vous car nous espé­rons avoir une idée beau­coup plus pré­cise de notre ali­men­ta­tion, en uti­li­sant la méta­gé­no­mique. À l'avenir, cette tech­no­lo­gie vien­dra ren­for­cer les outils exis­tants pour l’étude des bières et autres pro­duits de grande consom­ma­tion.

Analyse sensorielle et séquençage en workshops

Concrè­te­ment, com­ment ce pro­jet va-t-il se dérou­ler ? Des work­shops d’extraction d’ADN de bières seront orga­ni­sés cet été pour col­lec­ter, pré­pa­rer et mesu­rer les échan­tillons au labo­ra­toire de Hackua­rium. Des ana­lyses gus­ta­tives et olfac­tives per­met­tront de déter­mi­ner à quel point nous per­ce­vons les  nuances de cette bois­son. Les échan­tillons seront ensuite séquen­cés, afin de connaître la diver­si­té des espèces bio­lo­giques pré­sentes dans ces bières. Nous pour­rons ain­si obte­nir une vue d'ensemble de la com­po­si­tion de la bière sur le plan molé­cu­laire. Une appli­ca­tion smart­phone et un site Inter­net per­met­tront d'accéder faci­le­ment à ces don­nées.

Une petite (analyse) pour la route

Pour com­men­cer et comme "preuve de concept", nous avons recher­ché des don­nées en libre accès sur le web pour faire une petite ana­lyse pré­li­mi­naire à par­tir des pro­prié­tés phy­si­co-chi­mi­ques/­bio-chi­miques de bières et de cidres.

Une table conte­nant une cen­taine de varié­tés de bières et de cidres nous a per­mis de regrou­per ces entrées en grappes (clus­ters) grâce aux cinq para­mètres IBU, ABV, OG, FG, °L et à une ana­lyse en com­po­santes prin­ci­pales (ACP). Ces para­mètres sont l'alcool par uni­té de volume, l'amertume, la cou­leur de la bière, le sucre et le grain.

Du code R pour l' ACP sur les bières

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Data=read.csv("Beer_brewersfriend.com.csv")
log.Data = log(data.matrix(Data[, 3 :7])+1) # on uti­lise le log comme nor­ma­li­sa­tion
 
row­names(log.Data) = as.cha­rac­ter(Data[, 1])
Data.pca = prcomp(log.Data) # l'ACP
 
#cou­leur de la biere Data$X.L
my_​pal=color­Ramp­Pa­lette(c("ligh­tyel­low","yel­low","red","orange","brown","black"))(35)
 
libra­ry(ggfor­ti­fy)
libra­ry(clus­ter)
libra­ry(ggplot2)
auto­plot(Data.pca, data =Data,colour =my_​pal[Data$X.L] ,label = TRUE,size=0.5)
Pca_right_color_beer_V2

Comme on le voit, l'ACP nous per­met de sépa­rer clai­re­ment les groupes de bières, selon leur cou­leur (blanche, blonde, ambrée, brune) et les cidres pré­sents dans ces don­nées. Dans un future proche nous pour­ront étu­dier plus pré­ci­sé­ment les spe­ci­fi­ci­tés de chaque bières et ain­si connaître le secret de leur com­po­si­tion et de leur goût unique.

Mais pour cela et avant tout, nous avons besoins de vous ! Alors, n'oubliez pas de par­ta­ger le lien .

Si vous êtes dans le coin ou de pas­sage près de Lau­sanne (Suisse, VD), n'hésitez pas à nous rejoindre pour les work­shops d'extraction d'ADN et d'analyse sen­so­rielle, ou pour par­ta­ger votre pas­sion pour la bière avec nous. 

Le pro­jet vous plait ? N'hésitez pas à le finan­cer ! Pour conclure, une petite vidéo expli­ca­tive et humo­ris­tique du pro­jet per­met de mieux com­prendre com­ment nous allons pro­duire et ana­ly­ser les don­nées.

https://​www​.kicks​tar​ter​.com/​p​r​o​j​e​c​t​s​/​4​8​9​2​5​2​1​2​6​/​b​e​e​r​d​e​c​o​d​e​d​-​t​h​e​-​1​0​0​0​-​b​e​e​r​-​g​e​n​o​mes

Mer­ci aux relec­teurs : Yoann M., m4rsu, Mathu­rin

L'abus d'alcool est dan­ge­reux pour la san­té, à consom­mer avec modé­ra­tion.

Vous avez aimé ? Dites-le nous !

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Jsobel

Jsobel

Doctorant à l’école polytechnique de Lausanne (EPFL) dans le laboratoire de biologie computationnelle des systèmes. Je travaille sur le rythme circadien dans le foie de souris en utilisant des données de séquençage de nouvelle génération (CHiP-seq, RNA-seq, etc). J’aime la bioinformatique, les arts martiaux et la guitare.

Pour continuer la lecture :

Commentaires

7 réponses à “La bière décodée dans un Hackuarium”

  1. Avatar de Silas
    Silas

    @Jsobel Je me réjouis de voir Beer­De­Co­de­den action. Par rap­port à ton APC : Je ne suis pas un très bon conne­seur de la bierre, mais à mon avis les bières des diffrent cou­leurs ne devraient pas être grou­pé dans la même clus­ter. Tu pour­rais m'envoyer les don­nées, je ne les ai pas trou­vé sur le web ?

    Prost SilasK

    Répondre
    1. Jsobel
      Jsobel

      Salut Silas,

      Je suis content d'avoir un peu de feed­back sur mon ana­lyse ! Ici nous avons que 5 para­mètres, donc on est un peu limi­té. Cela dit, si on regarde la pro­jec­tion sur les com­po­santes prin­ci­pales 3, 4 et 5, on ver­ra une meilleure sepa­ra­tion par cou­leurs. Je t'envoie la table au for­mat .csv (va voir ton mail :-))

      A plus, et n'oublie pas de par­ta­ger l'article sur tout tes réseaux sociaux.

      Répondre
      1. Avatar de Rpi
        Rpi

        Concer­nant cette ana­lyse, étant don­née que ABV est fonc­tion de OG et FG (et des constantes), est-ce que cela a du sens de gar­der ces trois para­mètres plu­tôt que deux ?

        Répondre
        1. Jsobel
          Jsobel

          Dans le contexte d'une PCA, ca ne pose aucun pro­blème. On fait sim­ple­ment la pro­jec­tion sur les vec­teur ortho­go­naux des com­bi­nai­son linéaire des don­nées d'origine. Si deux variables sont cor­ré­lée par exemple, la variance expli­qué par cer­taines com­po­sante prin­ci­pales sera faible. Dans notre cas la variance expli­quée par la com­po­sante prin­ci­pale 5 est assez petit. On uti­lise la PCA par­fois pour dimi­nuer le nombre de dimen­sions d'un pro­blème.

          Répondre
  2. Yoann M.
    Yoann M.

    Super pro­jet !
    Mer­ci pour le résu­mé 🙂
    Je me demande : avez-vous pen­sé à un éven­tuel mécon­ten­te­ment des brasseurs/​marques de bières si jamais vos résul­tats amènent des trucs "mar­rants" ?
    Du genre la bière A et B sont stric­te­ment iden­tique ou encore le fait que ça puisse leur faire peur que leur "recette" soit """révé­lée""" ?
    SInon, encore bra­vo et bon cou­rage à vous dans cette aven­ture ! Tenez nous au cou­rant !

    Répondre
  3. Avatar de Vincent
    Vincent

    Salut !

    En pré­am­bule de mon com­men­taire je sou­haite pré­ci­ser 2 choses :
    1 : je suis bras­seur pro­fes­sion­nel et ancien thé­sard en bio­lo­gie.
    2 : je suis pas non plus un spé­cia­liste de la géno­mique et de la bioin­fo.

    Même si je trouve l'idée du pro­jet mar­rante en soi, je me per­met d'émettre quelques doutes quand aux résul­tats. La bière est com­po­sée de plu­sieurs élé­ments : le malt, la levure, le hou­blon et l'eau.
    Autant il est pos­sible faci­le­ment de récu­pé­rer l'adn de la levure, autant celle du malt ou du hou­blon j'ai des doutes sachant que le moût bras­sé par le bras­seur (logique) va bouillir pen­dant 1H au bas mot avant d'être mis à fer­men­ter. Si je me sou­vient la fra­gi­li­té de l'adn lors d'extractions ADN j'ai un doute que de l'ADN sur­vive. De plus la bière à un pH acide qui peut peut être l'altérer.
    De plus il y a des élé­ments dans la fabri­ca­tion qui ne relève pas de l'adn et qui ont une impor­tance comme les quan­ti­tés rela­tive des dif­fé­rents malts, la com­po­si­tion miné­ral de l'eau, les temps et la manière d’empâter le grain…
    L'analyse sen­so­rielle est là pour com­plé­ter ces élé­ments me répon­drez vous, mais à moins d'utiliser toute une bat­te­rie de test en chro­ma­to­gra­phie ou spec­tro ou autre grosse machine ce ne sera autant "par­tial" que les avis sur des sites tel "rate­beer".

    Bref ça me semble un peu com­pli­quer tout ça… Sur­tout qu'en plus le goût d'une per­sonne varie légè­re­ment en fonc­tion du moment et de l'humeur.

    Déso­lé pour le long com et j'espère ne pas avoir mon­tré "d'animosité" envers le dit pro­jet car tel n'est pas le cas.

    Vincent

    Répondre
    1. Jsobel
      Jsobel

      Salut Vincent et Yoann,
      Tout d'abord je vous remer­cie de votre inté­rêt pour ce pro­jet très exci­tant.

      Pour com­men­cer, et pour répondre à Yoann, Nous sou­hai­tons avoir un maxi­mum de varié­tés dans notre base de don­née, mais si cer­tain bras­seur ne sont pas inté­res­sés, nous ne séquen­ce­ront pas leur bière (en tout cas dans un pre­mier temps). Le risque d'avoir 2 varié­tés tota­le­ment iden­tique est faible, à moins qu'elles soient pro­duites dans les mes condi­tions (lieu, pro­ces­sus) sachant qu'il y a déjà une cer­taine varia­bi­li­té entre deux batch de bras­sage d'une seul bière. Comme l'a sou­li­gné Vincent, il est pos­sible de récu­pé­rer l'ADN de la levure, autant celle du malt ou du hou­blon, mais aus­si les dif­fé­rents conta­mi­nants bac­té­riens, ain­si que d'éventuels cham­pi­gnons. Nous allons ten­ter de com­pa­rer ces don­nées avec d’autres mesures plus clas­siques, comme l'amertume, le taux d'alcool, la cou­leur et le taux de sucre. L'analyse sen­so­rielle nous per­met­tra de venir com­plé­ter ce tableau déjà bien four­ni.

      Par rap­port au pro­blèmes d'extraction d'ADN sou­le­vé par Vincent : L'ADN est inerte et très stable, sauf en pré­sence d'endo- ou d'exo-nucléases. Les varia­tions de tem­pé­ra­tures ne sont pas un pro­blème, comme par exemple dans les cycles de tem­pé­ra­tures de PCR. Comme vous le savez L'ADN est déna­tu­ré par la tem­pé­ra­ture, mais sa séquence n'est pas affec­tée. Le pH et le taux d'alcool n'empêchent pas non plus l'extraction. Il y aura pro­ba­ble­ment un peu d'optimisation de la manipe, mais Gian­pao­lo Ran­do nous à déjà mon­tré com­ment extraire de l'ADN en uti­li­sant de la litière pour chat (en sili­cate). Le but de ce pro­jet est aus­si d'explorer des moyens low-tech et low-coast. A condi­tion qu'ils ne viennent pas com­pro­mettre la qua­li­té des mesures.

      N'hésitez pas à nous contac­ter (@BeerDecoded, beerdecoded@​gmail.​com) si vous avez d'autres ques­tions, remarques ou sug­ges­tions. Vous pou­vez aus­si vous impli­quer en rejoi­gnant notre canal slack et en finan­çant ce pro­jet.

      Jona­than

      Répondre

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