Investigadores del CSIC proponen un procedimiento a base de extractos fúngicos susceptibles de uso en el proceso de vinificación

Reducir las aminas biógenas sin influir en la acidez ni en el perfil sensorial del vino

Anna León29/05/2012

29 de mayo de 2012

Las aminas biógenas son compuestos nitrogenados, presentes en alimentos (queso, embutidos y productos cárnicos) y bebidas fermentadas. En altas concentraciones y en personas sensibles, éstas pueden ejercer efectos negativos en el organismo. Un grupo de investigadores del Instituto de Investigación en Ciencias de la Alimentación (CIAL), instituto mixto del CSIC y la Universidad Autónoma de Madrid, ha desarrollado un nuevo tratamiento de origen natural para controlar su producción. “Los extractos fúngicos que empleamos en este estudio se podrían aplicar en el proceso de elaboración del vino, antes de su salida al mercado. De este modo, se previenen los efectos adversos en los consumidores más sensibles a la presencia de aminas, así como los problemas en el comercio y exportación de vino”, sintetiza la investigadora María Victoria Moreno-Arribas.
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En la imagen, el equipo del Instituto de Investigación en Ciencias de la Alimentación, instituto mixto del CSIC y la Universidad Autónoma de Madrid, que ha participado en el proyecto. A la izquierda, y en primer término, la investigadora María Victoria Moreno-Arribas.

El estudio, liderado por el CIAL, del área de Ciencia y Tecnología de los Alimentos del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), surge a raíz de las “necesidades y carencias que se dan en la industria alimentaria”, según la investigadora María Victoria Moreno-Arribas. El proyecto propone reducir, de forma natural, las aminas biógenas presentes en la mayoría de los alimentos fermentados, incluido el vino. Estos compuestos tienen un origen biológico y en cantidades bajas, tal y como aclara Moreno-Arribas, resultan esenciales para las funciones metabólicas y fisiológicas de animales, plantas, y microorganismos. Sin embargo, en cantidades altas y en personas sensibles, pueden generar efectos adversos sobre el organismo por lo que representan un riesgo potencial para la salud. “Cuando iniciamos este trabajo, no existía información sobre el potencial de los hongos de la vid para degradar las aminas biógenas en vinos y otros alimentos. En concreto, estos hongos poseen una maquinaria enzimática excelente que les convierte en una fuente muy interesante para la obtención de enzimas de interés biotecnológico”.

Teniendo en cuenta la experiencia previa del grupo de expertos en el estudio de la producción de aminas biógenas en vinos, se planteó la investigación, publicada en la revista ‘Journal of Applied Microbiology’.Un trabajo cuyo objetivo fundamental ha sido el aislamiento y caracterización de una colección de hongos filamentosos aislados de la vid y otros ecosistemas relacionados, en los que “pudiéramos seleccionar los hongos más activos en la degradación de aminas biógenas”, en palabras de la investigadora del CSIC. “Se trata de una fuente natural para la obtención de extractos enzimáticos con capacidad para eliminar las aminas biógenas mayoritarias del vino, histamina, tiramina y putrescina”.

El procedimiento se basa en el empleo de extractos enzimáticos del hongo Penicillium citrinum que proviene de la propia vid. “Seleccionamos la cepa de Penicillium citrinum porque fue la que mejores resultados proporcionó en nuestros experimentos preliminares en medios de fermentación. De ahí que los extractos enzimáticos de este hongo han sido los que se han empleado para reducir las aminas biógenas en vinos reales”, explica.

“Cuando iniciamos este trabajo, no existía información sobre el potencial de los hongos de la vid para degradar las aminas biógenas en vinos y otros alimentos. Éstos poseen una maquinaria enzimática excelente para la obtención de enzimas de interés biotecnológico”
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Cultivos de hongo Penicillium citrinum en los experimentos de fermentación para obtener el extracto enzimático.
Una cepa que degrada casi el 100% de aminas biógenas en vinos

Hasta la fecha, el nuevo tratamiento se ha probado en vinos blancos y tintos. Los investigadores eligieron la cepa de Penicillium citrinum CIAL-274, 760 para llevar a cabo el ensayo enzimático en vinos debido a su elevado potencial para degradar aminas biógenas (en torno al 100% de degradación) en dos experimentos consecutivos de incubación en medios de cultivo. El proceso es el siguiente: en primer lugar, y para inducir a la actividad enzimática, el hongo se incuba en un medio mínimo de crecimiento suplementado con las aminas biógenas como única fuente de nitrógeno, tal y como detalla Moreno-Arribas. “Los extractos enzimáticos obtenidos fueron utilizados para los experimentos en vinos que presentaban elevadas concentraciones de las aminas biógenas histamina, tiramina y putrescina. El extracto enzimático disminuyó el contenido de las tres aminas en estudio, si bien el porcentaje de degradación varió en función del tipo de vino, así como de la amina utilizada como fuente de nitrógeno. Los extractos fúngicos inducidos con histamina fueron los más eficaces, especialmente para los vinos blancos (hasta un 80-90% de degradación)”.

Un procedimiento ‘real’ y natural a disposición del sector enológico

Hoy en día, el mercado no provee procedimientos o tratamientos que permitan el control de aminas biógenas en el vino. La principal estrategia que siguen las bodegas es la prevención, para así evitar que estas sustancias se produzcan en sus vinos. La investigación del CSIC pone al alcance del sector enológico un tratamiento para reducir estos compuestos en los vinos. “Además –recalca la investigadora– el hecho de que los hongos con esta capacidad enzimática procedan de viñedos y otros nichos ecológicos naturales e íntimamente relacionados con el que se persigue en la aplicación, hace todavía el procedimiento más singular. Se trata, por tanto, de nuevas materias primas de bajo coste y procesos de producción sencillos y rentables”.

Cuando optan por la prevención, las bodegas emplean cultivos iniciadores de bacterias lácticas (también conocidos como 'starters'). La inoculación con cultivos iniciadores de bacterias lácticas ('starters malolácticos') que no poseen los genes responsables de la producción de actividades enzimáticas positivas para aminas biógenas, puede prevenir la formación de estas últimas durante la elaboración industrial del vino, según la investigadora. Sin embargo, el uso de starters, desarrollados por empresas biotecnológicas, compromete, en ocasiones, la composición y calidad organoléptica del producto final o la tecnología de elaboración. “El empleo de estos cultivos iniciadores puede plantear problemas en bodega, debido sobre todo a su bajo porcentaje de implantación en un medio hostil como es el vino, lo que supone que no siempre son eficaces para el efecto buscado. Además, en muchas ocasiones y en función de las características organolépticas del tipo de vino que se pretende obtener, los elaboradores fomentan que la propia microbiota de bacterias lácticas de la bodega sea la que actúe, en detrimento del uso de cultivos iniciadores”, puntualiza.

“Nuestro objetivo es mejorar la eficacia y especificidad del extracto enzimático en cuanto a la degradación de aminas biógenas en vinos, así como evaluar su efecto sobre la composición química y características sensoriales de los vinos, por eso es necesario implantar el procedimiento en bodega”
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Ni la prevención, ni la aplicación de cultivadores como 'starters malolácticos' que pueden afectar a la acidez y al perfil sensorial del vino. Desde el CSIC plantean este procedimiento natural a base de materias primas de bajo coste y procesos de producción sencillos para las bodegas. Foto:Chris Quinnell-Brock.

La implantación de esta técnica a gran escala sería básica para valorar la eficacia de este procedimiento, según María Victoria Arribas-Moreno, del Instituto de Investigación en Ciencias de la Alimentación, instituto mixto del CSIC y la Universidad Autónoma de Madrid. “Nuestro objetivo –asegura– es mejorar la eficacia y especificidad del extracto enzimático en lo que se refiere a su capacidad de degradación de aminas biógenas en vinos, así como evaluar el efecto de este tratamiento sobre la composición química y características sensoriales de los vinos, para lo que se hace necesario implantar el procedimiento a escala de bodega”. Y finalmente concluye: “La importancia de este estudio reside en que los extractos fúngicos que empleamos se podrían aplicar en el proceso de elaboración del vino, antes de su salida al mercado. De este modo, se previenen los efectos adversos en los consumidores más sensibles a la presencia de aminas, así como los problemas en el comercio y exportación de vino. En conjunto y en la práctica, el tratamiento propone una solución real para este problema”.

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