Títol: Impacte de la regulació del metabolisme per nutrients i per l'estat redox en el rendiment tecnològic dels llevats vínics.
Grup d'investigació: Biotecnologia de Llevats Industrials
La fermentació alcohòlica del most de raïm per a donar vi és un procés microbiològic i tecnològicament complicat on intervenen multitud de microorganismes, majoritàriament diversos tipus de llevats. En una fermentació espontània, les característiques metabòliques de tots els llevats presents en el raïm i en el celler aconsegueixen, no solament la transformació del most de raïm en vi sinó també la definició del caràcter i dels matisos propis de cada vi particular. No obstant això, la producció de vi és també un procés industrial, de gran rellevància econòmica, que ha de ser eficaç, de manera que els sucres del most es consumisquen de forma completa, ràpida i sense parades, per a donar etanol amb el mínim risc d'alteració microbiològica. Aquesta tasca fonamental és duta a terme principalment pel llevat Saccharomyces cerevisiae, a causa del seu robust metabolisme fermentatiu i a la seua elevada tolerància a les condicions d'estrés típiques de la vinificació. Per això es recorre sistemàticament a la inoculació de llevats d'eficiència fermentativa i organolèptica contrastada en forma de llevat sec actiu. La propagació i deshidratació de biomassa de llevat requereix també un metabolisme robust, però aquesta vegada respiratori, i una elevada tolerància a diversos estressos, uns comuns amb la fermentació vínica i altres específics. Així doncs, la clau de l'èxit industrial i comercial d'un llevat vínic és la seua capacitat d'adaptar el seu metabolisme a cada condició nutricional externa i de fer-ho funcionar sota condicions adverses. Els mecanismes de senyalització per nutrients i els mecanismes de tolerància a estrés es coneixen bé en S. cerevisiae en condicions de laboratori, però el seu funcionament i adaptació a les condicions particulars del seu ús industrial encara disten de ser ben compresos, d'ací la importància d'estudiar-los de forma global i integrada. En aquest projecte progressarem en l'estudi de la resposta a estrés oxidatiu i de com els sistemes que controlen l'estat redox cel·lular regulen el metabolisme, modulant diversos aspectes de la fisiologia i eficàcia tecnològica del llevat. A més analitzarem les connexions entre les rutes de senyalització de nutrients per la seua importància en la regulació metabòlica general i en la capacitat dels llevats per a exercir la seua funció fermentativa en substrats naturals amb condicions limitants, particularment de nitrogen. Les tendències actuals en la producció de vins de gran qualitat i personalitat organolèptica han portat a un gran interés en el desenvolupament d'iniciadors mixtos contenint més d'una espècie de llevat per a conjuminar les millors característiques enològiques de diferents espècies, la qual cosa planteja un important repte tecnològic ja que, en general, les espècies de llevats vínics que no pertanyen al gènere Saccharomyces presenten un menor rendiment en biomassa en els processos industrials de propagació, històricament optimitzats per a S. cerevisiae, i a més pateixen una perduda severa de capacitat fermentativa durant la deshidratació. Els nostres resultats previs indiquen que els condicionants bioquímics i fisiològics que són rellevants en el comportament òptim de S. cerevisiae poden no ser tan determinants en altres llevats, la qual cosa fa necessari caracteritzar el seu metabolisme i les seues respostes adaptatives i de protecció per a identificar intervencions tecnològiques que permeten optimitzar la seua producció.
Emilia Matallana Redondo, Agustín Aranda Fernández
- Beatriz Vallejo Estará, contratada predoctoral FPU
- Max Torrellas Marco, contratado predoctoral Promoción del Talento
- Nubia Grijalva Vallejos, becaria predoctoral Senescyt
Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades, Gobierno de España
Lallemand Inc, Biopolis ADM, Bodegas Torres.
