21/6/2016

Nuevo método para determinar las bacterias de la uva y del vino a través de su ADN

Investigadores del grupo de investigación BIOTENOL – Biotecnología Enológica del Departamento de Bioquímica y Biotecnología de la URV, coordinado por el investigador Albert Mas, han aplicado –por primera vez en el Estado– la secuenciación masiva o de nueva generación a la uva y al vino. Este método revolucionario consiste en extraer y analizar el ADN para detectar qué microorganismos están presentes en el vino, su procedencia, en qué proporción y, en un futuro, qué papel tienen en el proceso de fermentación.

A diferencia de otras técnicas de biología molecular, con este sistema se pueden obtener miles de organismos diferentes en una misma muestra, además de poder disponer de más información y de un análisis más profundo sobre cómo evolucionan las bacterias a lo largo del proceso de fermentación alcohólica. Sobre todo, se pueden determinar el comportamiento y la interacción de los diferentes microorganismos, fundamentales para entender el proceso que dará lugar al vino y que servirá para controlarlo mejor.

En los últimos años, la secuenciación masiva se ha aplicado prácticamente en todos los campos de la investigación microbiológica, incluidos los estudios sobre alimentos. Pero en el ámbito vitivinícola no es tan habitual. Este trabajo de la URV ha sido el primero en el Estado y el epicentro de esta metodología incipiente está en California. Allí han demostrado, por ejemplo, que la microbiota de la vid viene influenciada por las bacterias del suelo en el que se encuentran, que son una fuente importante para las bacterias encontradas en la planta y en la uva.


Analizar uvas de la DOQ Priorat

La investigadora del grupo Carmen Portillo, especialista en secuenciación masiva, ha analizado la dinámica de las levaduras y las bacterias en una fermentación espontánea de la variedad garnacha de la DOQ Priorat a escala de laboratorio mediante la técnica de secuenciación masiva. El resultado es el descubrimiento de grupos bacterianos que no se habían detectado antes, siendo las bacterias acéticas y lácticas mayoritarias hasta el final de la fermentación. Además, uno de los géneros bacterianos, Gluconobacter, descrito anteriormente sólo en las etapas iniciales de la fermentación, se ha comprobado que prevalecen hasta el final y en gran abundancia.

Con respecto a las levaduras, también se ha demostrado que los géneros de Saccharomyces y Candida son los que culminan la fermentación alcohólica, lo que difiere de otros estudios realizados con secuenciación masiva en otras variedades de uva.

En esta misma línea, la investigadora -becaria postdoctoral Beatriu de Pinós- ha demostrado que no solo la variedad de uva y el viñedo influyen en la microbiota de los racimos, sino que además, factores como la orientación geográfica del viñedo marcan las diferencias en la composición bacteriana de las uvas dentro de la denominación de origen Priorat.


Las bacterias del vino en barrica

Los investigadores también han estudiado la presencia de contaminantes microbiológicos en el vino de crianza y durante el proceso de embotellado. Se han centrado en la levadura Brettanomyces bruxellensis, el responsable de la formación de fenoles volátiles que producen aromas desagradables que alteran el vino, especialmente durante la crianza.

Este microorganismo está presente en todas las regiones vitivinícolas y con un pequeño número de células ya puede comprometer la calidad organoléptica del vino. Uno de los objetivos del grupo es determinar si, tal y como se piensa actualmente, el deterioro más frecuente del vino en las barricas viene dado por este microorganismo o por el cambio global de la comunidad microbiana del vino, ya que se han dado casos en los que el vino se deteriora y esta levadura no se detecta y otros casos en los que está presente pero el vino no llega a estropearse.

Este microorganismo puede proliferar por un estado sanitario deficitario de la uva, por un exceso de nutrición durante la fermentación que produzca azúcares residuales o aminoácidos y sales amoniacales que la levadura podrá utilizar para su crecimiento después de la fermentación, por una relación inadecuada entre el pH y el contenido de sulfuroso o por una limpieza inadecuada de las barricas, entre otros.


El ADN, información útil para las bodegas

La contaminación microbiológica del vino es muy perjudicial para los productores, ya que puede conllevar pérdidas económicas y afectar a la reputación del sector vitivinícola. Además, esta situación se agrava en el caso de los vinos de crianza por el valor añadido de los mismos y por el tiempo y los recursos que se invierten para elaborarlos.

Por todo ello es importante conocer con detalle la información que facilita este análisis del ADN mediante la secuenciación masiva, para detectar las bacterias y las levaduras y para saber cómo se comportan en la elaboración del vino. Descubrir a tiempo una contaminación microbiológica puede ayudar a la bodega a conocer los microorganismos que están provocando el problema para prever esta situación de cara a futuras cosechas.

El coste de estos análisis y el requerimiento de habilidades específicas bioinformáticas todavía limitan su aplicación industrial. Actualmente, la mayoría de bodegas no pueden disponer de estas herramientas para analizar el ADN de la uva y del vino de forma constante. Para ello, cuando detectan una posible anomalía en sus productos, deben contratar este servicio a una empresa especializada. La investigación en este ámbito pretende avanzar para encontrar unos criterios comunes en las diversas variedades y procedimientos para establecer unas bases que predigan qué puede pasar e indiquen cómo actuar.


Referencias bibliográficas:

Maria del Carmen Portillo y Albert Mas: Analysis of microbial diversity and dynamics during wine fermentation of Grenache grape variety by high-throughput barcoding sequencing. LWT – Food Science and Technology. Mayo 2016. doi:10.1016/j.lwt.2016.05.009

Maria del Carmen Portillo, Judith Franquès, Isabel Araque, Cristina Reguant y Albert Bordons: Bacterial diversity of Grenache and Carignan grape surface from different vineyards at Priorat wine region. International Journal of Food Microbiology. Febrero 2016. doi:10.1016/j.ijfoodmicro.2015.12.002

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