29/4/16

CONSERVACIÓN DE LEVADURAS EN BAYAS DE UVA «MOMIFICADAS

Fermentación alcohólica 
CONSERVACIÓN DE LEVADURAS EN BAYAS DE UVA «MOMIFICADAS» 

La conversión de uva en vino implica el desarrollo y sucesión de poblaciones de levaduras que van variando en su composición en especies. La población inicial se compone de cepas presentes en la vid, que pasan al mosto durante el prensado de la uva, y después son sustituidas en parte por otras poblaciones de especies procedentes de las bodegas y su ecosistema. Las especies se suceden de menos a más tolerantes al alcohol. Las cepas presentes en las bodegas terminan superando en número a las poblaciones de las vides y son las que acaban dominando el proceso de la fermentación. No se conoce aún con seguridad cuál es el origen de las cepas procedentes de la viña, pero se sabe que las uvas se encuentran colonizadas por especies de ascomicetos y basidiomicetos que van cambiando en función del grado de maduración. De hecho, parece que es la disponibilidad de nutrientes en la superficie de la uva lo que determina la sucesión de las especies. El autor único de este artículo, un microbiólogo de la Universidad de Debrecen, en Hungría, se plantea la posibilidad de que las levaduras de las bayas puedan preservarse en buenas condiciones en vides conservadas desde la vendimia a la primavera del año posterior. Estudia las bayas procedentes de estas vides, «momificadas» durante el invierno, procedentes de 16 localidades de la región de Tokaj en Hungría y Eslovaquia. Se recogen en el mes de marzo y se analizan tras su rehidratación para recuperar las muestras de levaduras que contienen en superficie. En algunos casos en los que las poblaciones son muy minoritarias, el autor ha necesitado llevar a cabo un enriquecimiento para su estudio. La presencia de especies viables demostró, según el autor, que las bayas momificadas en las vides son una reserva segura de levaduras iniciadoras de fermentación, y que pueden contribuir al mantenimiento de determinadas especies a lo largo de los años y contribuir a conservar los caracteres propios de la vid. 

Sipiczki, M.: «Overwintering of Vineyard Yeasts: Survival of Interacting Yeast Communities in Grapes Mummified on Vines»,Frontiers in Microbiology 2016; 7: 212. doi: 10.3389/fmicb.2016.00212. eCollection 2016.

26/4/16

EFECTO DE LOS POLIFENOLES DE LA UVA EN LA SALUD

Nutrición y salud 
EFECTO DE LOS POLIFENOLES DE LA UVA EN LA SALUD 

La microbiota intestinal humana desempeña papeles fundamentales en la salud del organismo hospedador. Las especies microbianas del ecosistema intestinal son capaces de fermentar sustancias no digeribles en la dieta, y de estas reacciones metabólicas surgen compuestos como ácidos orgánicos, vitaminas y también energía para realizarlas. Son bacterias beneficiosas, como es el caso de los géneros Lactobacillus y Bifidobacterium, que tienen un papel básico en la nutrición y la prevención de enfermedades, por lo que son apreciadas como probióticos. Entre sus efectos beneficiosos destacan la reducción en la producción de gas y la síntesis de ácidos grasos de cadena corta. En este estudio firmado en la Universidad de Agricultura de Nanjing, en China, buscan el mejor método para conseguir una muestra con elevada concentración de polifenoles totales para luego incubarla con microbiota intestinal, a la que se conoce la capacidad de la microbiota de actuar sobre los polifenoles. Describen que la mayor recuperación de polifenoles totales se dio a 80°C en un tiempo de 5 min, hasta el punto de que una sola extracción permitía recuperar más del 97% de estos compuestos. A continuación, los autores detallan los efectos de este tipo de muestra (pureza superior al 94,8%) sobre la microbiota intestinal humana, tras una incubación de 36 h. Analizan la producción de compuestos beneficiosos como los ácidos grasos de cadena corta. Los resultados muestran que los polifenoles de uvas promueven cambios relevantes en poblaciones microbianas y cambian los perfiles de los ácidos grasos. Además promueven el crecimiento de las especies beneficiosas, a la vez que disminuyen otras que no lo son, como Clostridium y Bacteroides-Prevotella, sin reducir la población de bacterias totales. Los resultados sugieren que los polifenoles de la uva tienen potenciales efectos probióticos y que deben ser consideradas sus capacidades como complementos alimenticios, también en este sentido. 

Zhou, L.; Wang, W.; Huang, J.; Ding, Y.; Pan, Z.; Zhao, Y.; Zhang, R.; Hu, B. y, Zeng, X.: «In vitro extraction and fermentation of polyphenols from grape seeds (Vitis vinifera) by human intestinal microbiota»,Food and Function 2016, Mar 16. [Epub ahead of print]

21/4/16

ENZIMA RELEVANTE EN LA ENFERMEDAD DE PIERCE

Control de plagas 
ENZIMA RELEVANTE EN LA ENFERMEDAD DE PIERCE 

Investigadores de la Universidad de California, en Davis, han descubierto un enzima que puede ser clave en el tratamiento de la enfermedad de Pierce. Su descubrimiento podría ir más allá de esta enfermedad y ser un modelo incluso para enfermedades inmunitarias. No obstante, aunque fuera tan solo un avance en la lucha contra esta infección bacteriana de las plantas ya sería importante, ya que la enfermedad de Pierce, causada por Xylella fastidiosa y caracterizada por la aparición de hojas pardas y amarillas que pueden acabar cayendo de la vid, se transmite por insectos y causa anualmente más de 100 millones de dólares a la industria vinícola californiana. La enfermedad es endémica en el Norte de California. Se sabe desde hace tiempo que cuando X. fastidiosa invade una vid produce un gel que afecta al xilema, y que daña la vid, al parecer, produciendo coágulos en este que impiden el avance del agua a hacia las hojas. Esto podría explicar el color amarillo de éstas, especialmente en los bordes, y la eventual muerte del tejido foliar. Sin embargo, no todas las pruebas concuerdan con esta explicación. Por ejemplo, según los autores de este nuevo estudio, la acumulación de esta bacteria no siempre conlleva tales daños en las hojas, y aunque dichos daños aparezcan, puede ser que no se observen afectaciones en el xilema. Parece ser que estos autores han dado con la causa: el secretoma, conjunto de enzimas y otras proteínas secretadas por un agente patógeno durante una infección. Las proteínas que secreta el agente tendrán lógicamente un papel clave en el momento de desencadenar la enfermedad. Los autores hallan un enzima, al que denominan LesA, abundante durante la infección y que comparte características con otros enzimas capaces de romper paredes celulares. Demuestran que una cepa mutante de X. fastidiosa que tiene silenciado el gen de este enzima no tiene capacidad de infectar las vides. Con este trabajo se abre una importante vía de lucha contra esta enfermedad. 

Nascimento, R.; Gouran, H.; Chakraborty, S.; Gillespie, H.W.; Almeida-Souza, H.O.; Tu, A.; Rao, B.J.; Feldstein, P.A.; Bruening, G.; Goulart, L.R y Dandekar, A.M: «The Type II Secreted Lipase/Esterase LesA is a Key Virulence Factor Required for Xylella fastidiosa Pathogenesis in Grapevines», Scientific Reports, 2016; 6: 18598 DOI: 10.1038/srep18598 .

18/4/16

LEVADURAS PARA MEJORAR LOS AROMAS

Selección de levaduras 
LEVADURAS PARA MEJORAR LOS AROMAS 

Los tioles volátiles son los compuestos responsables de una amplia gama de aromas, que van desde pomelo hasta boj, pasando por maracuyá y retama, típicos de muchos vinos blancos y de algunos tintos. Se conoce mejor el conjunto de factores vitícolas que influyen en la presencia de tioles en el vino, que los procesos de la fermentación alcohólica que convierten los precursores en tioles. Estos compuestos han ganado una creciente atención. De ahí que resulte muy interesante el estudio de obtención de un medio selectivo para la diferenciación rápida de especies de levaduras con elevada actividad de liberación de tioles, desarrollado por el Departamento de Microbiología de la Universidad Complutense de Madrid. Este medio se basa en la adición de S-metil cisteína (SMC) como sustrato del enzima beta-amilasa. En dicho estudio, se probaron un total de 245 cepas de Saccharomyces cerevisiae para determinar su capacidad de crecer en un medio de levadura a base de carbono (YCB) con S-metil cisteína. Las cepas de levadura con una actividad incrementada de beta-amilasa crecían rápidamente, debido a su capacidad de liberar amonio de la metil cisteína, en comparación con las restantes. Conseguir aislar estas cepas con facilidad para la liberación de tioles aromáticos resulta prometedor para la enología. El medio era capaz de diferenciar las levaduras que aunque tuvieran la actividad beta-liasa incrementada, no pertenecían al género Saccharomyces. Los autores desarrollaron un segundo método, sensible y económico, basado en mismo medio, y con la combinación de técnicas analíticas (cromatografía de gases y espectrometría de masas) que resultó adecuado para la evaluación de la capacidad de liberar tioles volátiles por diferentes aislados de levaduras. 

Belda, I.; Ruiz, J.; Navascués, E.; Marquina, D. y Santos, A.: «Improvement of aromatic thiol release through the selection of yeasts with increased ß-lyase activity», International Journal of Food Microbiology 2016; 225: 1-8.

11/4/16

Herramientas moleculares para la detección y control de la contaminación microbiológica

Nuevas herramientas moleculares para la detección y control de la contaminación microbiológica durante la elaboración y almacenado de vinos
Maria del Carmen Portillo Grupo de Biotecnología Enológica
Facultad de Enología, Universitat Rovira i Virgili (URV), Tarragona
http://www.fe.urv.cat/grups-recerca/es_biotecnologia_enologica.html
El sector vinícola necesita técnicas rápidas y prácticas para la monitorización y detección de microorganismos que causan el deterioro del vino en cualquiera de sus etapas de fabricación y almacenado para evitar las consecuentes pérdidas económicas. Tanto levaduras como bacterias pueden ser responsables de la contaminación vino y su fuente primordial de contaminación suele ser el propio ambiente de la bodega.
A pesar de que, en muchas ocasiones, se ha podido establecer una relación directa entre especies alterantes y alteraciones específicas del vino, esta no ha sido siempre la situación real, dándose deterioro del vino con poblaciones muy bajas de especies deteriorantes conocidas hasta el momento (e incluso en casos en los que no se detectan).
Asimismo, no se conocen con precisión las razones por las que una determinada población alterante se desarrolla en un momento determinado en una tina de fermentación o barrica, mientras que en otras del mismo origen y con las mismas condiciones no manifiesta dicha población. Entre las razones plausibles se podría considerar que las comunidades microbianas en cada tina o barrica han evolucionado de forma diferente y la interacción con otros microorganismos podría favorecer el desarrollo de las poblaciones alterantes. Este hecho dificulta la predicción de la posible contaminación y su control.
.«Las técnicas moleculares basadas en el material genético son más sensibles a la hora de detectar cierto microorganismo.»
«
Tradicionalmente, la detección de los microorganismos que alteran el vino se ha realizado mediante técnicas dependientes de cultivo. Sin embargo, recientemente, la utilización de técnicas moleculares basadas en el material genético supone una ventaja respecto a las técnicas clásicas basadas en el cultivo, pues no es necesario el cultivo para la detección y son más sensibles a la hora de detectar cierto microorganismo.
En el presente monográfico dedicado a la contaminación microbiana, analizaremos durante el próximo trimestre las distintas etapas de elaboración del vino susceptibles de dicha contaminación, los principales microorganismos implicados y las técnicas de detección de contaminantes microbianos más utilizadas tanto en bodegas como en ámbito de investigación público. Asimismo, se analizará la posibilidad del empleo de técnicas de secuenciación de nueva generación o secuenciación masiva como herramientas para la monitorización de microorganismos contaminantes y sus posibles fuentes de origen.
Recogeremos la opinión del Dr. José Manuel Guillamón frente a los principales contaminantes microbianos durante la fermentación alcohólica. El Dr. Sergi Ferrer desarrollará por su parte los principales problemas de contaminación asociados a la fermentación maloláctica y el estado del arte actual en la detección y prevención de dicha contaminación.
Otro de los trabajos incluidos en este dossier es el elaborado por nuestro grupo, Biotecnología Enológica de la Universidad Rovira i Virgili (Carmen Portillo y Jessica Lleixa). En él nos hemos centrado en hacer una revisión de las contaminaciones en fases de crianza y embotellado del vino y la posible aplicación de las técnicas de secuenciación masiva para la detección de los contaminantes en todas las etapas de elaboración del vino, con una visión general del estado de dichas técnicas en el ámbito de la microbiología de los alimentos. Tendremos también una entrevista con el Dr. Albert Mas, quien es un experto en los microorganismos presentes en el vino y en el desarrollo de técnicas moleculares para su detección y nos aportará su opinión frente al problema de contaminación microbiológica en el vino y cuál es la tendencia de futuro en este tema.

5/4/16

La bioprotección como alternativa al uso del SO2

Los efectos del cambio climático, que determinan un aumento del pH del vino y la consiguiente reducción del efecto del SO2, y las nuevas exigencias del mercado que conducen a un menor uso de SO2, hacen que sea necesario buscar alternativas al uso de este aditivo.




Arnaud Immelé, enólogo experto en vinificación ecológica, ha presentado durante la última feria SIVAL, una interesante estrategia alternativa al uso del SO2: la bioprotección. Una opción que acertada ante la nuevas exigencias del mercado que se traducen en una reducción del sulfuroso, así como los efectos del cambio climático que determinan un aumento del pH del vino y la consiguiente reducción del efecto del SO2.
 
La bioprotección consiste en "contaminar", desde la cosecha, el medio con microorganismos conocidos (adición de pequeñas dosis de levaduras y / o bacterias) para contener las poblaciones no deseados. La bioprotección respeta la flora autoctona, pero la mantiene controlada, aunque no sustituye la adición de levaduras o bacterias durante la fermentación.
 
En los vinos blancos se recomienda eliminar la primera porción del mosto (100 L) que presenta una carga microbiana significativa. Durante la decantación es esencial proteger el mosto con gas inerte, para evitar la formación de acetona o acetato de etilo en la parte superior del depósito, o aplicar la técnica de flotación para el desfangado.
 
El vino sin sulfitos y con bioprotección presenta, según Immelé, diversas ventajas:
  • Bajo riesgo de desviaciones;
  • Baja producción de aminas biógenas: la mayoría de las bacterias indígenas producen aminas biógenas, mientras que las bacterias seleccionadas producen poco o nada;
  • Vinos más ricos, mayor carácter graso y menos notas amargas;
  • La maloláctica se ve favorecida gracias a la co-inoculación;
  • Una mayor complejidad aromática, gracias a la preservación de los sistemas enzimáticos naturales de la uva y de la microflora indígena;
  • Pureza aromática: menos compuestos azufrados negativos.
 
Esta técnica debe considerarse "como un modo de operar diferente, que no sustituye el uso de SO2 sobre todo después de la fermentación maloláctica y antes del embotellado". De hecho, el protocolo de elaboración del vino debe adaptarse (evaluación de riesgos microbiológicos en el momento de la cosecha, resistencia inicial del vino al oxígeno, manejo de los aportes de oxígeno).