Proteomic and metabolomic study of wine yeasts in free and immobilized formats, subjected to different stress conditions

Resumo

El aroma del vino es la primera percepción sensorial que afecta a su calidad. Los conocimientos adquiridos hasta la fecha permiten asegurar que el aroma único de un vino es el resultado de la sensación que provocan en nuestro sentido del olfato las moléculas de más de 800 compuestos volátiles presentes en la disolución hidroalcohólica que es el vino. Estos compuestos proceden de la uva, de los tratamientos prefermentativos, de la fermentación alcohólica y de la crianza o conservación del vino. Es un hecho contrastado que las levaduras fermentativas ejercen una importante influencia sobre el aroma del vino, debido a que excretan al medio moléculas odorantes procedentes de su metabolismo. La elaboración de vino es un proceso biotecnológico altamente tecnificado para el que actualmente existe en el mercado un amplio número de cepas comerciales de levaduras Saccharomyces y no-Saccharomyces, que han sido seleccionadas por su producción de etanol y/o aromas. Durante la elaboración del vino, las células de levadura se someten a diferentes condiciones de estrés, incluyendo la alta presión osmótica inducida por el contenido de azúcar, el aumento de la concentración de etanol, las especies reactivas de oxígeno (ROS) derivadas del metabolismo del oxígeno y la elevada temperatura. Las levaduras hacen frente a estas condiciones adaptando la respuesta de su sistema de información biológica (genoma-transcriptoma-proteomametaboloma) con objeto prevenir las disfunciones celulares inducidas y para adquirir tolerancias de estrés. Por otro lado se ha comprobado que las levaduras inmovilizadas presentan un mejor comportamiento que las levaduras libres frente a determinadas situaciones de estrés, siendo la formacion de velo de flor por algunas cepas de Saccharomyces cerevisiae un ejemplo de tolerancia a elevados contenidos en etanol. La respuesta de las levaduras S. cerevisiae a condiciones de estrés se ha estudiado fundamentalmente desde el punto de vista de la genómica y de la transcriptómica. También son numerosos los estudios sobre la producción de etanol y compuestos volátiles relacionados con el aroma y la calidad sensorial del vino. Sin embargo el proteoma de las levaduras en diferentes condiciones de estrés y su relación con los metabolitos volátiles excretados al medio es una línea de investigación poco explorada hasta el momento actual. La industria vitivinícola necesita levaduras mejor adaptadas para crecer en diferentes condiciones de estrés por el interés en la elaboración de nuevos tipos de vino según la demanda real de los consumidores. Elucidar la respuesta proteómica de las levaduras a diferentes condiciones de estrés y como incide esta respuesta sobre los metabolitos volatiles relacionados con el aroma es de suma importancia para la selección y para la mejora genética de las cepas levaduras utilizadas en las industrias de las fermentaciones alcohólicas en general y del vino en particular.