A lo largo de la historia se han realizado muchas mejoras en el proceso de producción de vino, es evidente que se han desarrollado un gran número de estrategias biotecnológicas que facilitan el proceso de fermentación y la reproducibilidad del mismo.
A su vez, como marcador determinante de la calidad del vino se ha cuidado de manera especial la evolución de su aroma. El proceso de maduración, combinando por ejemplo distintos tiempos y maderas en el envejecimiento en barrica, es una estrategia de mejora o transformación del aroma del vino en sí mismo.
También se han abordado mejoras en la calidad de los granos de uva, mediante técnicas de cultivo específicas, selección prey postcosecha, además de los procesos de maceración realizados en función de las características buscadas en el mosto inicial. Sin embargo, el aroma de fondo se atribuye mayoritariamente a compuestos aromáticos derivados del metabolismo de S. cerevisiae, lo que confiere un especial interés a la modulación del denominado “aroma secundario”.
Probablemente por ello, y por el conocimiento que se tiene de la levadura del vino, las modificaciones a este nivel han cobrado importancia en los últimos tiempos. La caracterización y selección de levaduras, como en el caso de la cepa T73, con diferentes capacidades metabólicas y fermentativas constituyen un punto de partida ideal para la mejora del aroma secundario, que puede ser de algún modo dirigido al seleccionar la cepa que llevará a cabo la fermentación. En base a este conocimiento inicial, se han desarrollado estrategias de mejora de estas cepas mediante evolución dirigida, creación de híbridos interespecíficos y levaduras modificadas genéticamente.
Los monoterpe
nos, compuestos característicos en la determinación del aroma primario, se encuentran en su mayor parte en su forma no volátil en el mosto: ‘precursores’. Éstos difieren en el tipo y número de azúcares a los que están unidos, y también en los tipos de enlace que los unen. Esta diversidad supone una dificultad añadida a la hora de liberarlos eficazmente, ya que se necesitan varias reacciones químicas y/o enzimáticas. Además, S. cerevisiae no posee una actividad glicosidasa eficiente, por lo que la mayoría de los monoterpenos conjugados presentes en el mosto continúan en este estado tras la vinificación.
El aprovechamiento de estos conjugados para incrementar la concentración de monoterpenos volátiles en el vino ha sido objeto de estudio durante años. Se ha experimentado con la adición de enzimas con actividad glicosidasa durante el proceso de vinificación, la expresión de genes homólogos y heterólogos que codifican dichas enzimas en S. cerevisiae, tambien se han estudiado las condiciones fisiológicas óptimas para la actividad de estas enzimas, etc.
Entre las estrategias desarrolladas en S. cerevisiae se encuentran la expresión homóloga de la exoglucanasa codificada por el gen EXG1 y las expresiones heterólogas de una endoglucanasa de Trichoderma longibrachiatum, una α-L-arabinofuranosidasa de Aspergillus niger o una β-glucosidasa de Candida molischiana con objeto de incrementar la fracción terpénica volátil; también cabe destacar la expresión de una xilanasa de Aspergillus nidulans y la ramnosidasa A de Aspergillus aculeatus que demostraron ser herramientas válidas para mejorar el aroma del vino producido por las cepas modificadas de S. cerevisiae.
Sin embargo, existen una serie de limitaciones inherentes a la utilización de este tipo de aproximaciones, cada actividad glicosidasa es específica de un determinado
grupo de glicósidos. La coexpresión de varias actividades por medio de la levadura o la cofermentación con varias levaduras modificadas puede mejorar los resultados obtenidos. En cualquier caso, estas estrategias están supeditadas a la existencia de concentraciones relativamente elevadas de los precursores en el mosto, y éstas pueden variar como se ha comentado anteriormente según la variedad de uva o dependiendo de la temporada, lo que limita la reproducibilidad de los vinos, objetivo que hoy en día se valora positivamente en la industria vitivinícola.
De especial interés es la expresión en S. cerevisiae de genes que en plantas codifican monoterpeno sintasas, capaces de incrementar los niveles de un determinado monoterpeno por encima del umbral de percepción olfativa durante el proceso de vinificación, permaneciendo intacta la capacidad fermentativa de la levadura modificada.
Se ha demostrado que, levaduras mejoradas en la producción de novo de compuestos aromáticos, tales como los monoterpenos, podrían ser útiles como herramientas para complementar y/o mejorar el perfil volátil de vinos producidos a partir de variedades neutras, o para modular el aroma de vinos con perfiles más complejos. Todo ello sería además compatible con las técnicas tradicionales, dado que la mejora no supondría ningún cambio en el proceso de vinificación y además sería a p
riori reproducible gracias a las modernas técnicas de inoculación; independientemente de la variedad o añada al proceder los monoterpenos directamente del metabolismo de la levadura.
Por Juan Rico MolínsCiencia, Tecnología y Gestión Alimentaria
