22/5/20

Nuevas tecnologías

LOS AVANCES CIENTÍFICOS DE 2020 INCLUIRÁN LAS LEVADURAS SINTÉTICAS

Se espera que en 2020 se completará el ambicioso proyecto de reconstrucción de la levadura vínica Saccharomyces cerevisiae. Los investigadores de lo que se conoce como “biología sintética” han reemplazado completamente con anterioridad el código genético de organismos mucho más simples, como la bacteria Mycoplasma mycoides. Conseguir completar este reto en células más complejas como es la levadura requiere un mayor esfuerzo, que en este caso han llevado a cabo 15 laboratorios en 4 continentes. Los equipos del proyecto Synthetic Yeast 2.0 han reemplazado con versiones sintéticas el DNA de cada uno de los 16 cromosomas de S. cerevisiae. Han experimentado con la reorganización y edición del genoma, y han conseguido eliminar partes de éste, lo que les ha permitido comprender su mecanismo de evolución y su respuesta a las mutaciones. Esta investigación aparece en la selección que la revista Nature hace de los principales avances que se esperan para 2020, junto a expediciones a Marte, los resultados del gran colisionador de hadrones y la lucha final contra el dengue. Los investigadores esperan que las células de levadura diseñadas aportarán una mayor eficiencia y formas más flexibles de fabricar gran cantidad de productos, desde biocombustibles hasta medicamentos, pasando por las oportunidades que tienen para industrias como la vínica.

Castelvecchi, D.: “The science events to watch for in 2020”, ” Nature ; 2020, 577 ; 15.

15/5/20

Fermentación alcohólica

EL PAPEL REGULADOR Y ESTABILIZADOR DEL “METABOLÓN” EN LA FERMENTACIÓN

Debemos imaginar el citoplasma celular como un entorno abarrotado de corpúsculos y conglomerados en el que las concentraciones de algunas macromoléculas pueden alcanzar hasta 400 g/L. Estas asociaciones, que en el caso de los enzimas se denominan "metabolones", funcionan como complejos de enzimas secuenciales, unidos al citoesqueleto, que catalizan reacciones consecutivas con mayor eficiencia catalítica y estabilidad enzimática. Se conoce el papel de los metabolones en rutas centrales como el ciclo de Krebs o la síntesis de flavonoides, y también en la fermentación por Saccharomyces cerevisiae. Se ha visto que un ciclo de privación y suministro de una fuente de carbono como la glucosa, es capaz de controlar la tasa de fermentación. La hipótesis es que sea por unión y separación de un posible metabolón glucolítico que usa el citoesqueleto de actina de la célula para sujetarse. Los autores de este artículo, investigadores de la Universidad Nacional Autónoma de México, evalúan en tres cepas de S. cerevisiae las diferencias en el mecanismo por el cual la eliminación de la fuente de carbono inhibe la fermentación. En una de las cepas, la adición de glucosa restaura la fermentación y la dinámica del citoesqueleto, por lo que deducen que el ensamblaje/desensamblaje del metaboloma sería un factor clave en la regulación de la fermentación. En un producto como el vino, tan fuertemente marcado por regulaciones y preferencias de mercado, las posibilidades que abren este tipo de estudios son prometedoras.

Espinoza-Simón, E.; Chiquete-Félix, N.; Morales-García, L.; Pedroza-Dávila, U.; Pérez-Martínez, X.; Araiza-Olivera, D.; Torres-Quiroz, F. y Uribe-Carvajal, S.: “In Saccharomyces cerevisiae, withdrawal of the carbon source results in detachment of glycolytic enzymes from the cytoskeleton and in actin reorganization”, ”Fungal Biology ; 2020, 124: 15-23.

8/5/20

Genética y taxonomía

HALLADO EL MECANISMO DE CONTROL DEL CRECIMIENTO DE BROTES PARA LA VID Y LA PLANTA MODELO ARABIDOPSIS

Desde un punto de vista botánico, la vid es una liana con hábitos de crecimiento irregulares. No cabe duda de su gran importancia económica, y se conocen y controlan numerosos aspectos de su desarrollo, pero se sabe poco sobre cómo se regula el desarrollo de sus brotes, factor por otra parte clave en su rendimiento y en el potencial enológico de las bayas. En las vides comerciales se generan anualmente brotes a partir de botones latentes que contienen de 6 a 10 fitómeros de los que puede brotar un nuevo tallo. El control molecular de este proceso, mediante el estudio de mutantes, se ha hecho en profundidad en especies como Arabidopsis thaliana, pero en Vitis vinifera solo se ha empezado a conocer recientemente a través de unos pocos mutantes para este mecanismo. Uno de ellos es una variante enana de pinot meunier, que además, por su tamaño reducido, resulta interesante para realizar estudios en condiciones controladas. Por ello, este trabajo de la Universidad de Burdeos combina herramientas genéticas y genómicas para identificar genes candidatos a regular el desarrollo de brotes en la vid utilizando esta variedad mutante. Alrededor del 17% de los individuos exhibieron un fenotipo enano. Se desprende del trabajo que estas vides enanas son similares a los mutantes de A. thaliana que han permitido describir el mecanismo de crecimiento de brotes, lo que sugiere que el mecanismo es el mismo y que existe un importante regulador del desarrollo en A. thaliana que también controla el desarrollo de brotes en la vid.

Guillaumie, S.; Decroocq, S.; Ollat, N.; Delrot, S.; Gomès, E. y Cookson, S.J.: “Dissecting the control of shoot development in grapevine: genetics and genomics identify potential regulators“, ”BMC Plant Biology ; 2020, 20: 43.

1/5/20

Fermentación maloláctica

LAS BACTERIAS MALOLÁCTICAS ENDÓGENAS DE ALBARIÑO, AL DESCUBIERTO

La región vinícola de Val do Salnés, perteneciente a la DO Rías Baixas, tiene un clima atlántico, cálido y húmedo. Predomina en esta región el Albariño, y se llega a cosechas de hasta 25.000.000 kg de esta variedad blanca de Vitis vinífera cada año. En ocasiones, por exceso de acidez, los vinos obtenidos con esta variedad y en esta área concreta, a diferencia otras áreas con la misma variedad, deben completar una fermentación maloláctica (FML) tras la alcohólica. Pero con frecuencia, el éxito en la FML espontánea o con cultivos iniciadores es difícil de lograr. Recordemos que la FML es un proceso biológico de desacidificación de vinos que suele ser más habitual en tintos pero que se puede dar en blancos de manera excepcional. Asimismo, cabe recordar que hay una gran variedad de bacterias lácticas (BL), y que no todas dan lugar a un producto de calidad, de ahí el uso de iniciadores robustos basados en diferentes combinaciones con Oenocuccus oeni, la más fiable de las BL. Todo ello justifica el enfoque de este estudio sobre la biodiversidad de BL asociada a los vinos de la región Val do Salnés, así como su caracterización para determinar su potencial para el desarrollo de nuevos iniciadores autóctonos. La identificación de especies se abordó mediante una combinación de métodos bioquímicos y genéticos. Los resultados dan un predominio del género Lactobacillus y muestran una típica distribución biogeográfica. Los autores destacan dos cepas de Lactobacillus paracasei y hilgardii como buenas candidatas a nuevos iniciadores endógenos en Albariño, capaces de contribuir a mejorar y diferenciar el perfil aromático de estos vinos.

López-Seijas, J.; García-Fraga, B.; da Silva, A.F.; Zas-García, X.; Lois, L.C.; Gago-Martínez, A.; Leão-Martins, J.M y Sieiro, C.; “Evaluation of Malolactic Bacteria Associated with Wines from Albariño Variety as Potential Starters: Screening for Quality and Safety”, ”Foods ; 2020, 9: 99. doi 10.3390/foods9010099.

30/4/20

Componentes del vino

AVANCES DE CÓMO EL QUITOSANO CAUSA ACUMULACIÓN DE ANTOCIANINAS EN UVAS

El quitosano es uno de los biopolímeros más populares gracias a sus múltiples propiedades. La materia prima para su producción es abundante en la naturaleza y por lo tanto su aplicación es económicamente viable en agricultura. Se conoce como un inductor de mecanismos de defensa o de rasgos agronómicos mejorados en las plantas, o incluso como un protector biofertilizante, aunque los mecanismos moleculares que subyacen a su potencial de acción aún no están claros. Por ello, este estudio firmado en diversos centros de investigación de Portugal determina la capacidad del quitosano, aplicado en la piel de las bayas de Vitis vinifera tinto cão durante el envero, de modificar los niveles de compuestos fenólicos de las uvas. La hipótesis se basa en que la composición fenólica de la uva y el desarrollo del fruto están altamente regulados durante el envero. Las vides fueron tratadas con quitosano (0,01% en ácido acético 0,01%). Parece ser que varias antocianinas monoméricas aumentaron significativamente en las pieles de bayas después del tratamiento, así como la catequina, rutina y quercetina. En general, los resultados demostraron que el quitosano tiene un efecto estimulante sobre la acumulación de compuestos fenólicos, incluidas las antocianinas, mediadas por modificaciones en la transcripción de genes clave que participan en su biosíntesis y transporte en bayas de uva. Ello ayuda a dilucidar los mecanismos moleculares de la acción del quitosano en el metabolismo secundario en la vid.

Singh, R.K.; Martins, V.; Soares, B.; Castro, I. y Falco, V.: “Chitosan Application in Vineyards (Vitis vinifera L. cv. Tinto Cão) Induces Accumulation of Anthocyanins and Other Phenolics in Berries, Mediated by Modifications in the Transcription of Secondary Metabolism Genes”, ”International Journal of Molecular Sciences ; 2020, 21: 306.

22/4/20

Dotación sensorial

LOS PERFILES DE AMINOÁCIDOS, UNA HERRAMIENTA PARA DIFERENCIAR VINOS

Durante la fermentación alcohólica las levaduras consumen los aminoácidos presentes en las uvas y generan alcoholes superiores, aldehídos, ésteres y otros compuestos volátiles que influyen en el aroma y en la calidad final de los vinos, hasta el punto que pueden permitir identificar la variedad a la que pertenecen. Su concentración en las uvas depende de diversos factores, entre ellos las condiciones climáticas. En este trabajo se estudia el contenido de aminoácidos de albariño, godello y treixadura, las tres variedades autóctonas más relevantes de Galicia durante tres cosechas consecutivas. Las tres variedades tienen aroma y propiedades sensoriales diferenciadas y bien definidas. Albariño presenta un alto perfil aromático, caracterizado por olores florales y afrutados, los treixadura son equilibrados y con un alto potencial aromático, y los vinos de godello son estructurados pero menos aromáticos que los otros dos. Se sabe que el riego afecta a la composición de aminoácidos en los mostos de estas variedades pero nunca se había utilizado para diferenciar el producto hasta este momento. La mayor parte de las diferencias se observaban en los aminoácidos menos relevantes y el estudio confirma que algunos factores como la variedad de uva, la localización geográfica o el momento de la vendimia afectan al perfil del vino y a la posibilidad de diferenciarlo de otros por sus aminoácidos.

Mirás-Avalos, J.M.; Bouzas-Cid, Y.; Trigo-Córdoba, E.; Orriols, I. y Falqué, E.: “Amino Acid Profiles to Differentiate White Wines from Three Autochtonous Galician Varieties“, ”Foods ; 2020, 9 (2); 114. doi 10.3390/foods9020114.

15/4/20

Fermentación alcohólica

LO MÁS NUEVO SOBRE LAS POBLACIONES NO-SACCHAROMYCES DE OPORTO

Las levaduras, si bien mayoritarias, no son los únicos microorganismos que intervienen en la fermentación, ya que hongos filamentosos y bacterias lácticas imprimen su huella en este proceso, mayor cuanto más prolongada sea su acción. Las levaduras que intervienen en primer lugar suelen ser las no-Saccharomyces, provenientes del viñedo o las bodegas, dependientes de los condicionantes externos, y que desaparecen para dejar paso a Saccharomyces, más tolerantes al etanol. A menudo hemos hecho hincapié en que la relación que se atribuía hace unos años entre las levaduras no-Saccharomyces y algunos rasgos no deseados en el vino impulsó el auge de los cultivos Saccharomyces iniciadores, lo que a su vez conllevaba una reducción en la diversidad de los vinos resultantes. Esta visión ha cambiado, y ahora se relaciona los no-Saccharomyces con una mayor complejidad organoléptica, por lo que surge la necesidad de aislar y caracterizar debidamente estas levaduras para un mayor control. El aumento de interés por estas cepas se hace especialmente patente en el vino de Oporto, producido tradicionalmente por fermentación espontánea con levaduras no-Saccharomyces y posteriormente la fermentación se detiene prematuramente mediante fortificación con aguardiente. No hay mucha información sobre las poblaciones de este tipo de levaduras en vino de Oporto, por lo que este estudio puede considerarse el primero que proporciona información sobre la heterogeneidad de las cepas aisladas de la fermentación espontánea en este singular producto.

Mateus, D.; Sousa, S.; Coimbra, C.; S. Rogerson, F.; Simões, J.: “Identification and Characterization of Non-Saccharomyces Species Isolated from Port Wine Spontaneous Fermentations”, ”Foods ; 2020, 9: 120.