Identifier: TDX:440
Authors: Novo Molinero, Maite
Abstract:
La fermentació alcohòlica és un procés bàsicament caracteritzat per una sèrie de factors que indueixen estrès al llevat, el microorganisme responsable de la seva consecució. La resposta a estrès per part del llevat és essencial per a la seva supervivència, adaptació i creixement, tant en medis naturals com en processos industrials (enologia). Una de les principals característiques per a l'optimització de la fermentació alcohòlica és l'establiment de canvis metabòlics i fisiològics del llevat just després de la inoculació en el most. És en aquesta fase inicial quan el llevat ha de canviar ràpidament el seu metabolisme per tal d'adquirir el màxim d'avantatge en el nou medi de creixement. La indústria enològica disposa de llevats secs actius (LSA) seleccionats que s'inoculen al most per tal d'assolir un millor control sobre el procés fermentatiu. Aquests llevats secs requereixen d'una rehidratació prèvia a la inoculació en el most. La rehidratació és el primer pas per tal d'assegurar el bon estat cel.lular i una bona fermentació alcohòlica. El coneixement de les respostes metabòliques inicials del llevat des d'un punt de vista bioquímic i fisiològic foren els objectius fonamentals d'aquest treball. Els objectius van ésser:- Anàlisi del metabolisme de trehalosa i glicogen (carbohidrats de reserva) en una soca de llevat comercial, com a indicadors de resposta a estrès. Estudi del metabolisme en condicions víniques, considerant com a variables la temperatura de fermentació (baixa, 13ºC i control, 25ºC), contingut en nitrogen (baix 60 mg/l, control 300 mg i elevat 1200 mg/l) i la rehidratació i preadaptació del LSA.- Determinació de les respostes transcripcionals inicials del llevat immediatament després de la seva inoculació en el most. Es va considerar la presència de glucosa i fructosa, el shock osmòtic i l'activació metabòlica del llevat, incloent la presència de cicloheximida, un inhibidor de la síntesi proteica.- Caracterització del protocol estàndard de rehidratació del llevat dins el context enològic, que és la utilització d'aigua a 37-40ºC durant 30 minuts. Les baixes temperatures de fermentació van incidir sobre la cinètica fermentativa, però no sobre una resposta a estrès. De fet, es va trobar major acumulació de trehalosa a temperatura control que a 13ºC. En condicions industrials, després d'un període d'adaptació previ a la inoculació (peu de cuba), els nivells de carbohidrats van ser nuls. La seva síntesi es va produir al canvi de fase exponencial a estacionària, coincidint amb l'esgotament de nitrogen. Es va estudiar la rehidratació i permanença en diferents medis (aigua, glucosa/fructosa, most sintètic i sorbitol). La concentració intracel.lular en glicogen no presentà cap modificació. Però la trehalosa es va metabolitzar en les fases inicials, en aquells medis favorables per al creixement del llevat.Es va estudiar l'efecte de la disponibilitat de nitrogen sobre el metabolisme de la trehalosa. Independentment del contingut nitrogenat, el seu metabolisme no es va veure modificat. TPS1 (gen que codifica trehalosa-6-fosfat sintasa) es va induir just abans de la acumulació de trehalosa, coincidint amb l'aturada del creixement cel.lular. Mitjançant la tècnica dels 'microarrays' es va determinar l'expressió gènica global del llevat després de rehidratar i romandre en els medis anteriors. Podem concloure que el temps de rehidratació utilitzat en enologia assegura la total recuperació de LSA. Temps més llargs afectaren negativament la fisiologia del llevat, reduint significativament la seva vitalitat. Les modificacions transcripcionals al most foren degudes bàsicament a la presència de glucosa i fonts nitrogenades, induint la síntesi proteica, glucòlisi i producció d'etanol.
Repositori URV