Influência da microflora das uvas na qualidade dos vinhos: uma ...

Influência da microflora das
uvas na qualidade dos vinhos:
uma abordagem fitopatológica
fitopatol gica
M. Cecília Cec lia S. R. Gomes
EVB/DRABL
100º 100 Curso Intensivo de Vinificação
Vinifica ão
4.Set.2006 - Anadia

Microflora da película pel cula das uvas:
Microrganismos detentores de enzimas
de hidrólise das paredes celulares e,
portanto, capazes de penetrar no tecido
vegetal:
Bolores (fungos filamentosos)
(podem produzir metabolitos que perturbam a
ecologia e o crescimento das leveduras durante a
fermentação alcoólica):
–Botrytis cinerea

Microflora da película pel cula das uvas:
Botrytis cinerea
B. transposa
B. vacuma

Microflora da película pel cula das uvas:
Botrytis cinerea

Microflora da película pel cula das uvas:
Botrytis cinerea

Microflora da película pel cula das uvas:

Microflora da película pel cula das uvas:
Bolores (cont.)
– Penicillium spp.:
P. aurantiogriseum
P. brevicompactum
P. chrysogenum
P. citrinum
P. crustosum
P. expansum
P. glabrum syn. P. frequentans
P. minioluteum
P. simplicissimum
P. spinulosum
P. thomii
P. corylophilum
P. echinulatum
P. fellutanum
P. funiculosum
P. implicatum
P. janczewskii
P. miczynskii
P. pinophilum
P. purpurogenum
P. raistrickii
P. restrictum
P. roquefortii
P. sclerotiorum
P. variabile
P. verruculosum

Microflora da película pel cula das uvas:
Bolores (cont.)
– Aspergillus sp.:
A. alliaceus
A. carbonarius *
A. clavatus
A. flavus *
A. fumigatus
A. japonicus
A. niger *
A. ochraceus
A. terreus
A. ustus
A. versicolor
A. wentii

Microflora da película pel cula das uvas:
Bolores (cont.)
– Rhizopus sp.
– Mucor sp.
– Alternaria sp.
– Aureobasidium pullulans
– Cladosporium sp.
– Fusarium sp.
– Tricothecium roseum
– Colletotrichum gloeosporioides
–Etc.

Microflora da película pel cula das uvas:
Microrganismos incapazes de penetrar
no tecido vegetal:
Leveduras
Bactérias lácticas
Bactérias acéticas
Podridão ácida:

Efeitos do desenvolvimento de
bolores, B. cinerea em particular:
Perda de peso dos bagos, i.e., redução
quantitativa da colheita: parece existir uma
correlação linear entre a percentagem de
ataque de B. cinerea e a diminuição do peso
dos bagos.
Produção de fitoalexinas: a película do
bago reage aos ataques dos microrganismos
parasitas produzindo compostos anti-fúngicos,
que limitam o seu desenvolvimento.

Efeitos do desenvolvimento de
bolores, B. cinerea em particular:
Produção de fitoalexinas (cont.): as
fitoalexinas compreendem numerosas
substâncias, normalmente específicas da
planta hospedeira. É caso do transresveratrol,
do dímero viniferina ε, do
trímero viniferina α, do tetrâmero viniferina
β, e ainda do pterostilbeno que são
fitoalexinas estilbénicas, detectados em
Vitis vinifera infectada por B. cinerea).

Efeitos do desenvolvimento de
bolores, B. cinerea em particular:
Produção de fitoalexinas (cont.): a
intensidade de produção de derivados
estilbénicos depende da idade do tecido
vegetal: no bago, a produção máxima ocorre
quando o teor em açúcar é de 100-150 g/l,
diminuindo depois muito rapidamente, durante o
seu desenvolvimento e a acumulação de
açúcar. Deste modo, as uvas maduras (ou após
o pintor) são mais sensíveis aos ataques de
B. cinerea, uma vez que nelas a concentração
de fitoalexinas é menor.

Efeitos do desenvolvimento de
bolores, B. cinerea em particular:
Acumulação de enzimas exocelulares
fitotóxicas: produzidas por fungos como
B. cinerea, estas enzimas estão envolvidas na
degradação da parede das células da planta
(nomeadamente das suas pectinas) e,
consequentemente, na morte das células, em
particular das da película do bago que, assim,
perde a sua estanquecidade. Como exemplos
de enzimas, podem referir-se a endo- e da exopoligalacturonase,
a pectina metilesterase e a
transeliminase, entre outras.

Efeitos do desenvolvimento de
bolores, B. cinerea em particular:
Síntese de uma enzima polifenoloxidásica -
- a lacase - cujo objectivo parece ser a destruição de
constituintes polifenólicos fungitóxicos (as fitoalexinas),
mas que também actua sobre os compostos
polifenólicos das películas, causando a sua oxidação.
A quantidade e a estrutura molecular da lacase
produzida pelos fungos são adaptadas ao pH dos
tecidos do hospedeiro e à natureza dos compostos
fenólicos presentes. A sua síntese é induzida por
compostos fenólicos fungitóxicos, como os ácidos gálico
e hidroxicinâmico, e por produtos de degradação das
substâncias pécticas das paredes celulares.

Efeitos do desenvolvimento de
bolores, B. cinerea em particular:
Síntese de lacase (cont.): a enzima é responsável
por alguns fenómenos de oxidação que ocorrem nos mostos
e de que resulta um acastanhamento, o qual pode ser
observado já nas uvas, em especial nas brancas: nestas, os
principais compostos fenólicos (ácidos cafeico e p-cumárico)
são transformados em quinonas, que tendem a polimerizar-
-se, formando compostos castanhos que causam a mudança
de cor das uvas para tons de chocolate (nas uvas tintas é
mais difícil de detectar este desenvolvimento precoce de B.
cinerea).
Como consequência, verifica-se um aumento da
sensibilidade do mosto à oxidação (em especial
nos mostos brancos, cujos compostos fenólicos são mais
sensíveis à oxidação, devido à riqueza em catequinas, ao
contrário dos mostos tintos que são ricos em antocianinas).

Efeitos do desenvolvimento de
bolores, B. cinerea em particular:
Síntese de lacase (cont.): a produção
de lacase vai diminuindo à medida que os
fungos (em especial B. cinerea) se vão
desenvolvendo e os mostos provenientes de
uvas atacadas parecem ser menos sensíveis à
oxidação do que seria de esperar.
Todavia, existe o risco de casse oxidásica
(polimerização e precipitação de compostos
fenólicos) no caso de mostos provenientes de
uvas tintas, cuja película é rica em substrato
fenólico. Isto ocorre quando os mostos entram
em contacto com o ar.

Efeitos do desenvolvimento de
bolores, B. cinerea em particular:
Degradação dos açúcares da uva (glucose e
frutose): os teores podem ser reduzidos a metade
devido ao desenvolvimento de B. cinerea, embora a
assimilação destes compostos esteja dependente das
condições ambientais e do estado de maturação da uva.
Degradação dos ácidos orgânicos da uva,
sobretudo ácido tartárico (70-90% é degradado
de forma progressiva, no decurso do processo de
infecção) e ácido málico (50-70%, ou mais, no caso
da podridão cinzenta, é degradado).
A degradação do ácido tartárico, em particular, dá uma
menor estabilidade ao vinho e causa um desequilíbrio
ácido-álcool.

Efeitos do desenvolvimento de
bolores, B. cinerea em particular:
Mas o que se verifica, normalmente, é um efeito
de concentração destas substâncias,
resultante da perda de água, por evaporação,
que acontece nos bagos atacados por B.
cinerea. Esta ocorre na sequência da destruição
das paredes celulares das células da película,
devido à acção das enzimas pectolíticas do
fungo (e leva à diminuição do seu peso, com a
consequente concentração dos sucos
celulares).

Efeitos do desenvolvimento de
bolores, B. cinerea em particular:
Aparecimento de heteropolissacarídeos, que
interferem na fermentação dos mostos, alguns dos quais
têm actividade fitotóxica (em particular, a Botryticina
(heteropolissacarídeo rico em ramnose e manose) é um
inibidor da fermentação, pois possui propriedades anti-
-fúngicas). Além disso, os heteropolissacarídeos
libertados pelo fungo originam a produção simultânea de
ácido acético e glicerol, estimulando a fermentação
glicero-pirúvica por parte das leveduras, com o
consequente aumento da acidez volátil.
Produção de substâncias antibióticas:
B. cinerea produz antibióticos como botrytidial, acetato
de norbotryal e botrylactona, que podem causar
dificuldades de fermentação dos mostos.

Efeitos do desenvolvimento de
bolores, B. cinerea em particular:
Aumento dos teores de glicerol: em
anaerobiose, B. cinerea tem dificuldade em
assimilar a glucose, sendo o crescimento do micélio
limitado e ocorrendo alguns desvios metabólicos,
com a acumulação de glicerol no meio. Isto ocorre
quando o fungo se desenvolve no interior do bago.
Aumento dos teores de outros álcoois
superiores, como manitol, eritritol e
mesoinositol que se acumulam principalmente nas
primeiras camadas da polpa, junto à película (ao
contrário do que se passa com o glicerol, que se difunde
mais em profundidade).

Efeitos do desenvolvimento de
bolores, B. cinerea em particular:
Acumulação de ácido glucónico, como produto
secundário, característico do desenvolvimento de
B. cinerea na superfície exterior do bago (em
aerobiose). Como não é degradado pelas leveduras da
fermentação alcoólica, o ácido glucónico, resultante da
oxidação dos açúcares, é prova do ataque de B. cinerea
ao cacho, associada ou não a outros microrganismos.
No caso da podridão cinzenta, é mais frequente o
desenvolvimento do fungo no exterior do bago, com a
consequente síntese de grande quantidade de ácido
glucónico, sendo baixo o nível de glicerol; na podridão
nobre, ocorre o inverso.

Efeitos do desenvolvimento de
bolores, B. cinerea em particular:
Produção de ácido glucurónico, também
resultante da oxidação dos açúcares.
Produção dos ácidos galacturónico e
múcico: o primeiro é resultante da destruição, de
pectinas das paredes celulares, por enzimas
pectolíticas, podendo ser transformado no segundo por
oxidação enzimática.
Ligeiro aumento das concentrações de ácido
acético e de ácido cítrico (apenas algumas
estirpes de B. cinerea têm capacidade para produzir
este último) mas mantendo-se em níveis baixos, nos
bagos, mesmo apesar do fenómeno de concentração,

Efeitos do desenvolvimento de
bolores, B. cinerea em particular:
Degradação de substâncias azotadas das
uvas: B. cinerea assimila, preferencialmente, azoto na
forma simples, mas também degrada aminoácidos e
proteínas, cujo azoto usa para sintetizar proteínas
estruturais e metabólicas necessárias ao seu
crescimento, na periferia do bago. Como consequência,
verifica-se um decréscimo de azoto, no mosto, ao
mesmo tempo que ocorre um aumento de formas
azotadas complexas (proteínas fúngicas exocelulares).
Aparecimento de substâncias mucilaginosas
que causam problemas de clarificação. O principal
polissacarídeo de B. cinerea é a (1-3:1-6) β-D-glucana,
que forma uma rede entre as células da epiderme e da
polpa, colmatando filtros, dificultando colagens e
tornando a clarificação do mosto mais difícil.

Efeitos do desenvolvimento de
bolores, B. cinerea em particular:
Modificação dos compostos aromáticos:
glucosidades produzidas pelo fungo hidrolizam os
glicósidos terpénicos; terpenóides livres que se presume
têm propriedades antifúngicas, são oxidados em
substâncias menos aromáticas; certos aldeídos são
reduzidos aos álcoois correspondentes. Isto resulta
numa degradação dos aromas e na perda do carácter
específico das castas.
Síntese de novos compostos voláteis:
compostos específicos como furfural, benzaldeído,
fenilacetaldeído, benzilcianido e sotolon, caracterizam
as uvas atacadas por B. cinerea.

Efeitos do desenvolvimento de
bolores, B. cinerea em particular:
Diminuição do índice de compressão dos
bagos, até à ruptura (excepto em caso de ataque
precoce seguido de forte calor que cause o
dessecamento do bago, facto que faz com que, por
prensagem das uvas, se extraia, preferencialmente, o
sumo dos bagos menos infectados).
Aumento do índice de destacamento do
pedicelo dos bagos, quando as microlesões
causadas por B. cinerea ocorrem na região da película
próxima do receptáculo do pedicelo.
Isto demonstra que B. cinerea tem uma actividade
celulósica ao nível da película dos bagos e causa uma
modificação da consistência e/ou da bioquímica da
polpa.

Efeitos do desenvolvimento de
bolores, B. cinerea em particular:
Alteração da população de leveduras:
espécies como Kloeckera apiculata e Torulopsis stellata
estão mais representadas em uvas atacadas por B.
cinerea do que em uvas sãs.
Outros microrganismos também aumentam o seu
número, como é o caso das bactérias acéticas, em
especial Gluconobacter oxydans.
Estes e outros microrganismos podem causar podridão
ácida, com o consequente aumento de ácido acético e
acetato de etilo, entre outros compostos.

Efeitos do desenvolvimento de
bolores, B. cinerea em particular -
- consequências nos vinhos:
Diminuição do teor de SO 2 livre: vinhos obtidos
a partir de uvas com B. cinerea são mais ricos em
compostos passíveis de se combinarem com o SO 2 .
Trata-se, sobretudo, de compostos cetónicos, como
cetoácidos (ácido pirúvico e ácido α-cetoglutárico) que
são produzidos, principalmente, no início da
fermentação, e cujos teores diminuem no decurso da
mesma.
Os ácidos glucónico e galacturónico também se podem
combinar com o SO 2 .

Efeitos do desenvolvimento de
bolores, B. cinerea em particular -
- consequências nos vinhos:
Aumento dos teores de açúcares e de ácidos
orgânicos, em particular dos ácidos acético e
glucónico. Este último, confere um carácter grosseiro,
pesado e de falta de delicadeza aos vinhos.
Em determinadas circunstâncias, embora pouco
frequentes, pode ocorrer precipitação de ácido múcico,
nos vinhos, sob a forma de sais de cálcio.
Aumento da acidez volátil: os
heteropolissacarídeos libertados pelo fungo causam a
produção simultânea de ácido acético e glicerol,
estimulando a fermentação glicero-pirúvica por parte das
leveduras, com o consequente aumento da acidez volátil
do vinho resultante.

Efeitos do desenvolvimento de
bolores, B. cinerea em particular -
- consequências nos vinhos:
Alteração da composição da fracção volátil
dos vinhos: enquanto os teores de alguns compostos
voláteis, como o benzaldeído, aumentam, outros, como
o álcool isoamílico e o octanoato de etilo, diminuem.
O envelhecimento do vinho pode ser
comprometido devido à perda de aromas, odores
desagradáveis e perdas irreversíveis de polifenóis
(antocianinas e taninos) sob a acção das lacases
produzidas pelos fungos. O teor alcoólico é igualmente
afectado: um vinho de 11,8 % v/v sem ataque de B.
cinerea pode descer a 10,5 % v/v na presença de
10-40% de intensidade de ataque da doença.

Efeitos do desenvolvimento de
bolores, B. cinerea em particular -
- consequências nos vinhos:
Além disso, fungos como Aspergillus sp.,
Cladosporium sp., Mucor sp. e Penicillium sp.
são frequentemente responsáveis por um forte
amargor e desvios aromáticos que começam
nas uvas, provenientes da transformação de
aminoácidos e de certos compostos fenólicos da
película. Isto confere aos vinhos características
organolépticas fenólicas ou iodadas, consoante
se trate de vinhos tintos ou de vinhos brancos,
respectivamente.

Outros efeitos do desenvolvimento
de fungos filamentosos:
Produção de geosmina, efectuada por:
Penicillium sp, nomeadamente P. crustosum syn.
P. digitatum, P. expansum, P. spinulosum,
P. canesnens, P. restrictum, P. minioluteum,
P. brevicompactum, P. thomii syn. P. glabrum,
P. geastrivorus, P. ochrochoron, P. paraherquei,
Bactérias filamentosas do género Streptomyces,
que se encontram na água e, principalmente, no
solo.

Outros efeitos do desenvolvimento
de fungos filamentosos:
Produção de geosmina (cont.): trata-se de um
dos compostos responsáveis por gostos terrosos e a
mofo que estão a adquirir uma importância económica
crescente na fileira vitivinícola. O odor da geosmina é
típico do odor desagradável da beterraba vermelha,
sendo os descritores usados no vinho os seguintes: terra
húmida, beterraba cozida, húmus e musgo.
Outras das substâncias envolvidas nos mesmos odores
são o 2-metil-isoborneol e o 2-isopropil-3-metoxipirazina,
mas há mais compostos ainda por identificar. São
provenientes do metabolismo de certos bolores
pertencentes, sobretudo, ao género Penicillium, não
estando relacionados com a presença de B. cinerea.

Outros efeitos do desenvolvimento
de fungos filamentosos:
Produção de geosmina (cont.): o gosto conferido,
ao contrário de outros também originários da vinha e
ligados ao estado sanitário da uva (como gosto a fungo,
pútrido, fenólico, etc.) persiste nos vinhos, embora nos
mostos não seja fácil de distinguir dos gostos pútridos ou
fenólicos devidos à podridão cinzenta.
O limiar de percepção da geosmina, no vinho, é de 40
ng/l. Na água, onde a geosmina também é responsável
por odores desagradáveis a terra, o limiar de percepção
é de 1-10 ng/l. No caso do 2-metilisoborneol, o limiar de
percepção na água é de 3 ng/l, e este composto também
se pode encontrar no café, a que confere igualmente
gostos de mofo e terrosos.

Outros efeitos do desenvolvimento
de fungos filamentosos:
Produção de micotoxinas
Ocratoxina A - é produzida por:
Penicillium sp,
Aspergillus sp.
– É susceptível de ser encontrada nos seguintes
alimentos :
Cereais (milho, arroz, trigo, aveia, cevada centeio) e derivados
Café
Cacau e derivados
Uvas, passas, sumo de uva e vinho
Cerveja
Especiarias e frutos secos
Produtos de origem animal (bioacumulação muito grande nos
porcos)

Outros efeitos do desenvolvimento de
fungos filamentosos:
Produção de Ocratoxina A (cont.): trata-se de
uma substância com características:
Nefrotóxicas;
Teratogénicas;
Imunotóxicas.
Elevados níveis de ocratoxina A em humanos têm sido
relacionados com doenças renais crónicas e aumento da
incidência de tumores do trato urinário, bem como com
degradação hepática e alterações do intestino delgado.
Os limites máximos na UE para o vinho e outras bebidas
derivadas de uvas é de 2,0 µg/l (para o café, o limite é de
5,0 µg/kg ou 10,0 µg/kg , conforme se trate de café em
grão ou de café solúvel, respectivamente).

Outros efeitos do desenvolvimento
de fungos filamentosos:
Produção de micotoxinas
Patulina - é produzida por:
Aspergillus sp.
Penicillium sp., nomeadamente P. expansum.
– É susceptível de ser encontrada em:
Sumos de fruta (sumos de maçã, concentrados e derivados)
Bebidas espirituosas, cidra e outras bebidas fermentadas de
maçã (embora alguns autores refiram que a patulina é
degradada pelo processo fermentativo).
Compotas e puré de maçã
Produtos de maçã para crianças

Outros efeitos do desenvolvimento
de fungos filamentosos:
Produção de patulina (cont.): trata-se de
uma neurotoxina com efeitos cancerígenos que
causa problemas gastrointestinais, hemorragias
nos pulmões e coração, erupções cutâneas e é
conhecida por ser mutagénica.
Mas é pouco provável que seja encontrada nos
vinhos, pois é degradada pelo processo
fermentativo.

Outros efeitos do desenvolvimento de
fungos filamentosos:
Produção de micotoxinas
Citrinina - é produzida por:
Penicillium sp., nomeadamente P. expansum,
embora muitas estirpes possam não ter esta capacidade
– É susceptível de ser encontrada em:
Uvas, mas parece que tal não contribui para a contaminação
do vinho
– Trata-se de uma nefrotoxina com propriedades
antibióticas mas tóxica para ser usada como tal.

Outros efeitos do desenvolvimento de
fungos filamentosos:
Produção de micotoxinas
Tricotecenos – são produzidos por:
Trichothecium roseum (que se desenvolve,
preferencialmente, nas regiões temperadas)
Como sintomas iniciais, pode causar irritação
(sensação de queima) da boca, esófago e estômago,
resultando em vómitos, diarreia e dor abdominal.
Depois ocorre uma diminuição de leucócitos e
linfócitos, a que se podem seguir hemorragias várias.
Também pode causar dermatites e degeneração da
medula óssea.

Factores que afectam o
desenvolvimento de bolores:
Porta-enxerto
Casta
Idade da vinha
Condições climáticas
Fertilização
Gestão da água
Existência de feridas na película
Aplicação de fungicidas
Operações culturais

Factores que afectam o
desenvolvimento de bolores:
Monda de cachos,
deixando-os na vinha:
as populações dos diferentes
bolores encontrados numa
parcela de vinha são
superiores no caso em que a
monda é efectuada deixando
os cachos no solo,
comparativamente com o que
se passa quando se procede à
remoção dos mesmos. Isto é
tanto mais importante quanto
mais húmidas forem as
condições climáticas.

Medidas importantes a
implementar:
Eliminação dos cachos da vinha,
quando da monda.
Triagem dos cachos em duas fases, na
parcela e na adega, visando eliminar os que
apresentam desenvolvimento de bolores e
seleccionando aqueles que estão
aparentemente sãos.

Obrigada pela atenção!