Investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) han desarrollado un método que permite mejorar el aroma de las bebidas alcohólicas fermentadas, preferentemente vinos, a través de la modificación del contenido terpénico de las mismas.
Investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) han desarrollado un método que permite mejorar el aroma de las bebidas alcohólicas fermentadas, preferentemente vinos, a través de la modificación del contenido terpénico de las mismas. El trabajo, publicado en la revista Metabolic Engineering, explica cómo es posible modificar genéticamente la levadura vínica S. cerevisiae para que durante el proceso de fermentación sea capaz de producir de novo monoterpenos, que tienen un papel destacado como componentes del aroma afrutado y floral.
La síntesis de monoterpenos está extendida en plantas y en los últimos años se han caracterizado muchos de los genes responsables de su producción. La mejora del proceso se ha conseguido a partir de la introducción del gen LIS de la planta Clarkia breweri en la levadura vínica S. cerevisiae. Este gen codifica la enzima linalol sintasa, responsable de la reacción de síntesis del linalol, uno de los monoterpenos mayoritarios en ciertos vinos. La cepa modificada es así capaz de producir de novo linalol, es decir, que gracias a esa modificación puede producirlo y sin ella no sería posible.
Como explica Margarita Orejas, investigadora del CSIC en el Instituto de Agroquímica y Tecnología de los Alimentos (IATA), centro en el que se ha desarrollado la investigación: “Algunas variedades de uva que se utilizan en vinificación tienen un perfil aromático muy neutro, debido a la escasez de terpenos. Gracias a esta modificación genética se consigue aumentar el aroma de los vinos procedentes de esas variedades, una de las características más importantes en la valoración de su calidad. Asimismo, el método puede aplicarse a otras bebidas (cava, cerveza, sidra o sake, entre otras), que podrán tener un aroma más favorable o diferente.”
Los componentes del aroma del vino elaborado a partir de mosto de la variedad Parellada fueron analizados mediante las técnicas cromatografía de gases y gases-masas, que demostraron cómo los niveles de linalol pasaron de estar por debajo del umbral de detección olfativa a superarlo.
A excepción del cambio en los niveles de linalol, los vinos producidos con esta cepa son comparables a los elaborados con levaduras comerciales. Además, la capacidad fermentativa de la levadura modificada no cambia. “El trabajo muestra cómo el consumo de azúcar, la producción de etanol y la tasa de crecimiento son iguales que en la cepa sin modificar”, asegura la investigadora del CSIC.
Levaduras 'a la carta'
Hasta el momento, uno de los procedimientos utilizados para aumentar el aroma se ha basado en la adición de enzimas que actúan sobre los precursores del mismo. Sin embargo, con esta estrategia solo se lograba aumentar los componentes aromáticos en aquellos vinos procedentes de variedades de uva con un nivel elevado de monoterpenos, por ejemplo Moscatel.
Como nos señala la investigadora del CSIC, Margarita Orejas: “Nosotros proponemos como alternativa a la adición de enzimas, que sea la misma levadura que lleva a cabo la fermentación la que sintetice los monoterpenos y por tanto genere aromas a partir de cualquier material de partida”.
Además, la reciente publicación de la secuencia del genoma de la vid va a facilitar aislar otros genes responsables de la síntesis de estos metabolitos y como consecuencia su expresión en levaduras vínicas. “De esta forma, con este método se podrían diseñar levaduras ‘a la carta’ para que produzcan simultáneamente distintos monoterpenos y/o metabolitos derivados, lo que permitiría elaborar distintos vinos a partir de un mismo mosto”, concluye la investigadora del CSIC.
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Referencia bibliográfica:
Herrero, O, Ramón, D, Orejas, M. "Engineering the Saccharomyces cerevisiae isoprenoid pathway for de novo production of aromatic monoterpenes in wine", Metab. Eng.2008 vol 10, No 2: 78-86. DOI: 10.1016/j.ymben.2007.11.001
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Margarita Orejas codirige el grupo Biotecnología de hongos del Instituto de Agroquímica y Tecnología de Alimentos (IATA) del CSIC ubicado en Valencia. Es doctora en Biología por la Universidad de Salamanca. Tras su formación postdoctoral en Inglaterra y Estados Unidos, en el Royal Holloway and Bedford New College de la Universidad de Londres y en las Universidades de Syracuse (Nueva York) y Georgia (Athens) se reincorporó en el Centro de Investigaciones Biológicas del CSIC (Madrid) y posteriormente en el IATA. Los principales intereses de su grupo de investigación son la mejora genética de hongos filamentosos y levaduras para la producción de enzimas de interés en enología y la ingeniería metabólica de la ruta de isoprenoides de levaduras y hongos filamentosos para la producción de monoterpenos aromáticos y funcionales.
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