Compuestos azufrados volátiles en vinos - Fundación para la ...

Formación de compuestos volátiles azufrados por levaduras vinicassidera procedente de la descomposición de la metionina(Rauhut 1993). La concentración de disulfuro dedimetilo encontrada en algunos vinos está muy porencima del umbral sensorial de 25 μg/l (vino blanco)y 60 μg/l (vino tinto; Rauhut 1993). En bajas concentraciones,se considera que el disulfuro de dimetilo esun compuesto beneficioso que contribuye al aromaasociado al tiempo de maduración en botella (Rauhut1993; Ribéreau-Gayon et al. 2000).2.2. Formación de tioles volátilesmediante la levadura a través de carbonotiolasasSe ha propuesto que la formación de furfuriltiol a partirde furfural por la S. cerevisiae es catalizada por la enzimacisteína desulfidrasa, la cual es necesaria para la producciónde cisteína (Tominaga et al. 2000). Por tanto el aniónHS- se produce a través de esta enzima, originando laformación de H 2S. La formación de H 2S mejora a su vezla formación de furfuriltiol a partir de furfural. Esto se haconfirmado al observar que el vino en fermentación conuna fuente añadida de nitrógeno (por tanto se inhibe laformación de H 2S) no produce tanto furfuriltiol. Por consiguiente,la producción de furfuriltiol se vincula a la produccióndel anión HS-, el cual no se produce cuando elsulfato de amonio se añade a un caldo en fermentaciónen cantidades suficientes (Tominaga et al. 2000).Los tioles volátiles 4MMP, 3MH y 3MHA son prácticamenteinexistentes en el zumo de uva y solamente sedesarrollan durante la fermentación (Fig. 2). No obstante,se ha demostrado que 4MMP y 3MH existen enla uva en forma de conjugados enlazados a la cisteínano volátiles y que la levadura del vino es responsablede extraer el tiol del precursor (Darriet et al. 1995).Ciertos experimentos demuestran que una célula deun extracto de enzima libre de célula de la Eubacteriumlimosum (que contiene enzimas carbono–tiolasa)podría liberar 4MMP de su precursor S-4-(4-metilpentan-2-ona)-Lcisteína(Cis-4MMP) lo que indica quela presencia de un mecanismo similar de liberación através de las carbono-tio-lasas de la levadura es másprobable durante la fermentación del vino (Tominagaet al. 1995). La hipótesis de Tominaga et al. (1995) secomprobó investigando la capacidad de la levadurade liberar 4MMP a partir de Cis-4MMP cuando se eliminanlos genes que codifican las posibles carbonotio-lasasen una cepa de laboratorio de S. cerevisiae(Howell et al. 2005). Cuatro genes, identificados comoresponsables de las posibles enzimas carbono–tiolasas,influyeron en la liberación del tiol volátil 4MMP,lo que indica que el mecanismo de liberación implicaprobablemente varios genes. Se eliminaron tambiénlos genes identificados en una variación homocigosade la levadura comercial VL3, y el resultado mostró quela eliminación de los cuatro genes asociados a la carbono–tio-lasaconducía a una disminución de la cantidadde 4MMP liberado (Howell et al. 2005). En esteúltimo estudio no se observó que la sobreexpresiónde estos genes produjera un aumento de la liberaciónde 4MMP. No obstante, recientemente, nuestro gruposobreexpresó un gen heterolocigoso que codificauna enzima carbono-tio-lasa en una levadura comercialampliamente utilizada (VIN13) y demostró comoconclusión que, en vinos en fermentación modelos, lacepa VIN13 modificada liberaba diez veces más 4MMPy 3MH de sus precursores sintetizados químicamenteque la cepa control VIN13. Además, el vino SauvignonBlanc producido por la levadura modificada tuvo unmuy potente aroma no detectado en el vino control.Por tanto, es posible modificar levaduras para utilizarmás precursores de tioles derivados de la uva y portanto mejorar el aroma del vino (Swiegers et al. sinpublicar).Se ha demostrado anteriormente que la cantidadliberada de 4MMP en el vino depende de qué cepade levadura se utilice para llevar a cabo la fermentación(Dubourdieu et al. 2006). Por tanto, la genética yla fisiología de la cepa determinan su capacidad paraliberar tioles volátiles. Algunos estudios del primer trabajoindicaron que las cepas comercialmente disponiblesde S. cerevisiae VL3 y EG8 liberan más tioles quelas cepas VL1 y 522d. Además, las cepas de Saccharomycesbayanus liberan más 4MMP que las cepas deS.cerevisiae VL3 y EG8. Los vinos confeccionados concepas híbridas de S.bayanus/S. cerevisiae muestranun contenido superior de tioles volátiles (Murat et al.2001b). Estos hallazgos se han confirmado al observarque diferentes cepas comerciales tienen capacidadesdiferentes de liberación de 4MMP a partir del precursorCis-4MMP en vinos modelo en fermentación (Howellet al. 2004). Howell et al. (2004) han identificado cepascomerciales de levaduras que liberan aún más tiolesque VL3. En un estudio de seguimiento, el SauvignonBlanc producido por siete cepas diferentes de levaduradel vino (VL3 entre ellas) mostró perfiles únicosde tioles volátiles, siendo la cepa VIN7 la que produjomayor concentración de 4MMP y 3MHA, mientrasque VIN13 produjo mayores concentraciones de 3MH(Swiegers et al. 2006). Se ha demostrado que durantela fermentación, el 3MHA se forma a partir del 3MH porla acción de la alcohol acetiltransferasa que forma ésteresy que es codificada por el gen ATF1 (Swiegers etal. 2005b). La sobreexpresión del gen ATF1 en la cepade levadura VIN13 produjo un aumento significativode la cantidad de 3MHA producido. Por otra parte, lasobreexpresión del gen IAH1, el cual codifica un enzimaque descompone ésteres, produjo una reducciónen la concentración de 3MHA. También se investigóla capacidad de diferentes levaduras comerciales paraconvertir 3MH en 3MHA durante la fermentación. Seobservaron grandes variaciones en la concentraciónde 3MHA y, en la mayoría de los casos, no correspondíancon la capacidad de liberación de 4MMP de laslevaduras (Swiegers et al. 2005b). Por tanto, quedapuesto de manifiesto que la selección de la cepa delevadura es de máxima importancia en la modulación54