Levaduras no-Saccharomyces como nuevas fuentes de manoproteínas de uso enológico: estudio de su potencial aplicación para estabilizar el color y modular la astringencia de vinos tintos

Abstract

[ES]En los últimos años, el cambio climático está teniendo un impacto cada vez más evidente en la vitivinicultura, conduciendo a un desfase creciente entre la madurez fenólica y la madurez tecnológica de la uva, lo que puede conllevar la producción de vinos con colores pobres o inestables y/o con una astringencia desequilibrada. En vista de ello, se han propuesto varias soluciones vitícolas y enológicas para adaptar la industria enológica a este nuevo escenario climático. Entre ellas, esta Tesis Doctoral propone el uso de manoproteínas (MPs) como una posible herramienta destinada a estabilizar el color y modular la astringencia. Puesto que las propiedades tecno-funcionales de las MPs parecen estar altamente condicionadas por sus características composicionales y estructurales, establecer relaciones entre ambos aspectos parece fundamental para lograr un uso eficaz de las MPs en enología. Por otro lado, la mayoría de los estudios disponibles se centran en evaluar el uso de MPs procedentes de Saccharomyces cerevisiae, existiendo pocos estudios que investiguen los efectos en los vinos de MPs procedentes de otras especies de levadura. Por esta razón, el objetivo principal de esta Tesis Doctoral es evaluar el potencial de las levaduras no-Saccharomyces como nuevas fuentes de MPs de interés enológico, a través del estudio de la adición de MPs procedentes de diferentes especies de levaduras como una potencial herramienta enológica para modular desequilibrios de astringencia y estabilizar el color de vinos tintos. Para ello, en esta Tesis Doctoral se evaluó el impacto de extractos de MP obtenidos por sonicación de S. cerevisiae, Lachancea thermotolerans, Metschnikowia pulcherrima y Torulaspora delbrueckii en la composición de pigmentos y el color de un vino tinto. Los resultados mostraron que los extractos obtenidos de L. thermotolerans, M. pulcherrima y T. delbrueckii podrían favorecer la estabilidad coloidal de los pigmentos. Además, la adición del extracto obtenido de T. delbrueckii podría influir en la formación de pigmentos derivados de antociano, actuando así sobre la estabilidad química del medio. Estas observaciones fueron el punto de partida para un estudio más amplio sobre el efecto de la adición de extractos de MP obtenidos de S. cerevisiae, L. thermotolerans, M. pulcherrima, Pichia kluyveri y T. delbrueckii en la evolución de la composición de antocianos y vitisinas en medio modelo. Los resultados obtenidos en este estudio apuntan a que los extractos de MP influenciaron la evolución de los pigmentos de forma diferente, llevando, en algunos casos, a la modificación de la evolución de los parámetros colorimétricos. Además, se observó una posible reacción de copigmentación al adicionar los extractos obtenidos por autolisis de S. cerevisiae, M. pulcherrima y T. delbrueckii, lo que podría asociarse a la presencia de ácidos nucleicos en estos extractos. Puesto que los extractos de MP obtenidos de T. delbrueckii presentaron un importante efecto sobre la composición de pigmentos, lo que sugería que estos extractos podrían tener una alta afinidad por los compuestos fenólicos, también se evaluó el potencial uso enológico de MPs derivadas de esta levadura para la modulación de la astringencia. Para ello, en primer lugar, se analizaron las interacciones entre tres extractos de MP de T. delbrueckii y un extracto soluble de flavanoles de semilla de uva mediante microcalorimetría de titulación isotérmica (ITC) y HPLC-MS. Los resultados obtenidos mostraron que los extractos de MP de T. delbrueckii eran capaces de interaccionar con flavanoles. En vista de esto, se adicionaron los tres extractos de MP de T. delbrueckii a un vino tinto, evaluando su influencia sobre la composición fenólica, el color y la astringencia. Los extractos obtenidos de T. delbrueckii por autolisis e hidrólisis enzimática disminuyeron la astringencia del vino, aunque tuvieron diferentes efectos sobre el color, puesto que el primero dio lugar a una pérdida de color, mientras que el segundo no produjo un efecto sustancial. Finalmente, se realizó una caracterización detallada de los extractos de MP obtenidos de S. cerevisiae, L. thermotolerans, M. pulcherrima, P. kluyveri y T. delbrueckii. Para ello, se determinó la composición en monosacáridos por GC-FID, la composición de enlaces glicosídicos por GC-MS, la carga neta por PCD y la distribución de peso molecular absoluto, así como los parámetros moleculares estáticos y dinámicos, por HRSEC-MALLS-QELS-UV-RID. Los resultados obtenidos en este trabajo mostraban la gran influencia de la especie de levadura y el método de extracción aplicado sobre las características estructurales de las MPs. En conjunto, los resultados obtenidos en esta Tesis muestran que las propiedades funcionales de las MPs están altamente condicionadas por sus características, las cuales son dependientes de la levadura de origen y el método de extracción. Además, las levaduras no-Saccharomyces han demostrado potencial como nuevas fuentes de MPs con interés enológico, pudiendo proveer a la industria enológica con MPs que presentan características diferenciales de las tradicionalmente obtenidas de S. cerevisiae. Así, las MPs derivadas de estas levaduras han demostrado capacidad para modular la composición fenólica del vino tinto, el color y la astringencia, por lo que podrían constituir una herramienta útil para paliar algunos de los impactos negativos del cambio climático en enología.