Estudios de genómica y transcriptómica comparadas en levaduras para la revelación aromática en la producción de vinos

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Ruiz Ruiz, Javier (2021) Estudios de genómica y transcriptómica comparadas en levaduras para la revelación aromática en la producción de vinos. [Thesis]

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Abstract

El proceso de elaboración del vino está asociado a una gran diversidad de microrganismos, desde aquellos que habitan el suelo del viñedo -determinando la salud y productividad de las vides- hasta aquellos que, como parte de la microbiota del mosto de uva, llegan a la bodega y participan en los procesos fermentativos. Entre esta diversidad, las levaduras destacan por llevar a cabo la fermentación alcohólica, así como, a través de diversas rutas metabólicas y actividades enzimáticas, ser responsables de la liberación de una gran variedad de metabolitos que determinan la composición química, por tanto, las propiedades sensoriales del vino. Desde las primeras prácticas de vinificación (datadas hace unos 7.500 años), las levaduras han estado sometidas a las severas condiciones del mosto y durante la fermentación del vino, debidas a factores abióticos (alta presión osmótica, creciente concentración de etanol, bajo pH, agotamiento de nutrientes) y bióticos (interacciones intra- e interespecíficas). Todo ello ha forzado un rápido proceso adaptativo, conducido por las fuerzas de selección natural y artificial, dando origen a cepas de levaduras altamente adaptadas al ambiente del vino y capaces de contribuir positivamente a sus propiedades.
Entre los mecanismos metabólicos de interés por su contribución sensorial en el vino, destaca el papel de las levaduras en la liberación enzimática de aromas varietales, a partir de precursores aromáticos del mosto. Entre estos aromas se encuentran los tioles volátiles (4MSP, 3SH y 3SHA), de gran importancia en la tipicidad aromática del vino. Debido a su bajo umbral de percepción, éstos tienen un gran impacto sensorial, aportando aromas tropicales y frutales al vino. Las levaduras son capaces de internalizar los precursores tiólicos (conjugados con cisteína o glutatión, principalmente) a través de permeasas de aminoácidos y después escindir su enlace C-S con enzimas β-liasas, liberando los correspondientes tioles volátiles. A pesar de que varios factores (variedad de uva, nutrición en el viñedo o las condiciones de fermentación) pueden contribuir al contenido tiólico en los vinos, el papel directo de las levaduras en su producción hace que la búsqueda y selección de cepas con gran potencial de liberación de estos compuestos sea una estrategia interesante para la potenciación aromática del vino...

Resumen (otros idiomas)

Winemaking is related with a great diversity of microorganisms, from those that inhabit the vineyards soil –determining health and productivity of vines- to those that, establishing grape must microbiota, participate in the fermentative processes in the winery. Among this diversity, yeasts stand out because they perform the alcoholic fermentation and, thanks to their diverse metabolism and enzymatic pathways, release a great variety of metabolites, determining the chemical composition of wine, and therefore, its sensory properties. Since the first winemaking practices (dated about 7,500 years ago), yeasts have been exposed to the harsh conditions of must and wine fermentation, due to both abiotic (high osmotic pressure, increasing ethanol concentration, low pH, essential nutrients depletion) and biotic factors (inter- and intraspecific microbial interactions). These conditions have forced a quick adaptive process that, driven by natural and anthropic selection forces, has originated strains that are highly adapted to wine environment and are able to positively contribute to wine properties. The enzymatic releasing of varietal aromas –from its conjugated precursors found in grape must- is one of the yeast metabolic mechanisms that can contribute to the sensory profile of wines. Volatiles thiols (4MPS, 3SH and 3SHA) stand out among these aroma compounds, because of their great impact on aroma typicity of wines –explained by the extremely low perception threshold-, imparting tropical and fruity aromas. Yeasts are able to consume the thiolic precursors found in grape must (mostly conjugated with cysteine or glutathione) through amino acids permeases and then cleave their C-S bound through β-lyase enzymes, releasing the corresponding free volatile thiol. Although factors like grape variety, vineyard nutrition or fermentation nutrition can contribute to the thiolic content of wines, the direct role of yeast metabolism on thiols production makes the search and selection of strains with a great enzymatic potential on the releasing of these compounds a very interesting strategy for the aromatic enhance of wines...

Item Type:Thesis
Additional Information:

Tesis inédita de la Universidad Complutense de Madrid, Facultad de Ciencias Biológicas, Departamento de Genética, Fisiología y Microbiología, leída el 09/04/2021

Directors:
Directors
Santos de la Sen, Antonio
Belda Aguilar, Ignacio
Uncontrolled Keywords:Levaduras, Aromas, Vino
Palabras clave (otros idiomas):Yeasts, Aromas, Wine
Subjects:Medical sciences > Biology > Microbiology
ID Code:65863
Deposited On:01 Jun 2021 10:23
Last Modified:01 Jun 2021 10:29

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