El problema del olor a moho del vino

Entre los cloroanisoles identificados como fuente de defectos de carácter ‘enmohecido’, el TCA es uno de los contaminantes más importantes. En el campo del vino y los espirituosos, la presencia de 2,4,6-tricloroanisol (TCA) ha sido mayoritariamente asociada a problemas de contaminación de los tapones de corcho, conocido como ‘sabor a corcho’ y mejor denominado como ‘olor a moho’, como reza el título del artículo.

El origen de TCA en el corcho ha sido objeto de un gran número de investigaciones y existen numerosas publicaciones acerca de los diferentes orígenes posibles del 2,4,6-triclorofenol (TCP), el precursor directo de TCA, en las planchas y en los tapones de corcho. Las condiciones de transformación del TCP en TCA por la microflora de corcho son bien conocidas. También han sido ya más o menos elucidadas las condiciones de formación de estos contaminantes organohalogenados en el entorno forestal o durante el ciclo de fabricación de los corchos. Además, las condiciones de migración de TCA en el vino se conocen a la perfección y se han desarrollado técnicas analíticas de TCA como instrumentos rutinarios de control de calidad en la compra y uso de corchos en bodega.

Por otra parte, los casos de contaminación de vinos y espirituosos por TCA sin contacto con corcho contaminado son menos frecuentes, pero relativamente fáciles de encontrar. En este artículo se podría poner en evidencia cientos de casos en la industria vitivinícola mundial con la existencia de defectos olfativos en diferentes vinos de carácter ‘enmohecido’ que han sido comunicados por la madera de roble de las barricas durante la crianza, o por materiales intrínsecos o extrínsecos de bodega que actúan como vectores indirectos a través del ambiente o directos cuando actúan por contacto. Incluso podríamos relatar casos donde el vehículo del contaminante es la propia agua utilizada para la limpieza de la bodega, bien sea procedente de pozos o fuentes naturales, o en algunos casos, del agua municipal contaminada por halofenoles y haloanisoles.

Los problemas ambientales se concentran principalmente en las salas de crianza y maduración del vino. Ello se debe a que éstas cuentan, generalmente, con menor ventilación y estructuras de soporte de barricas y botellas de madera. Esta situación es especialmente preocupante, ya que en estas salas se guardan aquellos vinos que requieren mayor inversión, que se dirigen a mercados más exigentes y de los que se espera obtener mayores ingresos económicos. Existe una seria condición de riesgo para estos vinos, ya que la contaminación ambiental se adsorbe y concentra en materiales porosos y plásticos de uso corriente en bodega, tales como maderas de construcción, muros, pisos, maderas de roble (barricas, duelas, chips), bentonita, tierras de filtración, tapones de corcho y de silicona, cartones, ladrillos, mangueras, etc., que al estar en contacto directo o indirecto con el vino lo alteran. A veces no se trata solo de TCA, sino de 2,4,6-tribromoanisol (TBA), más propio de contaminación ambiental.

A lo largo de la historia culinaria, los consumidores han visto alteradas las propiedades positivas de ciertos alimentos por la presencia de sustancias que generan mal sabor y que pueden reducir drásticamente la palatabilidad de los alimentos y bebidas. Debido a que algunos de estos contaminantes aparecen en concentraciones muy bajas, la identificación de las sustancias responsables se ha visto muy limitada a nivel científico. Uno de los compuestos más potentes identificado hasta la fecha como responsable de mal sabor es el 2,4,6-tricloroanisol (TCA), conocido específicamente por la inducción del llamado defecto de ‘olor a moho’ en vinos.

Pero no, con seguridad el vino no es la única víctima. Curiosamente, el TCA también se encuentra en manzanas, pasas, pollo, camarones, cacahuetes, nueces, sake, té verde, cerveza y el whisky, entre otros, además de en varios productos envasados. Por ello, la industria alimentaria debería prestar especial cuidado para evitar esta contaminación. Sin embargo, esto no ha sucedido por el momento, ni se toma en consideración el deterioro organoléptico que sufren los alimentos contaminados que, por lo tanto, se ven privados de sus cualidades sensoriales características.

Figura 1. Típica caja de madera de fruta con manzanas con potencial contaminación por anisoles.

También son muchos los lugares públicos, como hoteles, restaurantes, hospitales, almacenes de ropa y otros establecimientos de diversos negocios, que deberían plantearse si uno de los elementos que pueden determinar un fracaso empresarial es ese aroma a ‘húmedo’ y a ‘serrín mojado’ que invade de forma permanente el local, y al que terminas acostumbrándote e incluso acaba ‘desapareciendo’ cuando sufres exposiciones continuadas, pero que rompe el bienestar sensorial de quien de repente llega al establecimiento y nota algo extraño, sin prestar mucha atención, pero que incomoda por el recuerdo a moho.

Todo receptor sensorial debe ser considerado, desde el punto de vista fisicoquímico, como un transductor de energía, es decir, son estructuras que captan un determinado estímulo y convierten su energía natural en cambios de potencial eléctrico en la membrana plasmática de la célula receptora, el único ‘lenguaje’ que utiliza nuestro sistema nervioso. Los receptores olfatorios pertenecen al gran grupo de los quimiorreceptores, que informan al sistema nervioso central acerca de la presencia en el medio de determinadas sustancias químicas. Así, el olfato es un sistema de detección química de sustancias volátiles, presentes en el aire respirado y que, a diferencia de otros quimiorreceptores (por ejemplo, los que controlan la cantidad de glucosa en la sangre), da lugar a una serie de sensaciones conscientes.

Los receptores olfatorios son neuronas diferenciadas, localizadas en la parte superior de la cavidad nasal, en concreto en el denominado epitelio olfatorio, en cuya superficie, típicamente cubierta de mucus, estas células tienen una serie de cilios, que son el lugar en el que se lleva a cabo la interacción entre las moléculas de la sustancia odorífera y la neurona receptora. Estas mismas neuronas tienen un axón, relativamente corto, que asciende y penetra en el interior del cráneo a través de la lámina cribosa del hueso etmoides, y hace sinapsis con neuronas secundarias de la vía olfatoria en los denominados bulbos olfatorios, parte ya del encéfalo. El conjunto de axones de estas neuronas forman el denominado nervio olfatorio.

En la membrana de los cilios, estas neuronas poseen una gran variedad de receptores de membrana, proteínas que reconocen de manera específica las diferentes sustancias odoríferas. Tras la unión de la molécula con su receptor, se desencadenan fenómenos de señalización intracelular, que típicamente se inician por activación de una proteína G heterotrimérica, que a su vez es responsable de la activación de la adenilil ciclasa, una enzima ligada a la membrana, que cataliza la síntesis del mensajero intracelular AMP cíclico (cAMP) a partir de ATP (Figura 6). El siguiente acontecimiento en el proceso de transducción consiste en la unión de este cAMP a la porción intracelular de canales catiónicos inespecíficos, conocidos como CNG (Cyclic Nucleotides-Gated channels), promoviendo su apertura. Aunque hay muchas dudas acerca de las concentraciones extracelulares de cationes en el mucus que recubre los cilios (muy probablemente sean muy variables), la apertura de estos canales CNG implica necesariamente la entrada a la célula de cargas positivas, en forma de iones Na⁺, Ca²⁺ y, probablemente, algo de K⁺ que, en su conjunto, van a provocar la despolarización de la membrana plasmática. Secundariamente, la entrada de Ca²⁺ provoca un incremento de la concentración citosólica de este catión, que será ahora capaz de unirse y activar a otro tipo de canales, en este caso aniónicos, los CACC (Calcium-Activated Chloride Channels), por los cuales saldrá Cl^-; esta salida de cargas negativas contribuye también a la despolarización de la membrana (Figura 3). Si la despolarización de la membrana de los cilios es lo suficientemente intensa, la neurona olfatoria producirá potenciales de acción, que se propagarán sin decremento a través de toda la membrana plasmática, incluyendo por supuesto la del axón, enviando así el correspondiente mensaje al sistema nervioso central e informándole de la presencia de esa sustancia odorífera en la cavidad nasal.

Como apuntábamos antes, el grupo de investigación del Prof. Kurahashi, de la Universidad de Osaka, ha publicado recientemente unos resultados experimentales que supondrían, de confirmarse, un cambio radical en la forma en la que debemos considerar las acciones del TCA sobre el sentido del olfato. Utilizando como modelo experimental neuronas olfatorias de salamandra, cuyo tamaño es muy superior a las de mamífero, lo que facilita su manejo en el laboratorio, y métodos electrofisiológicos, en concreto la técnica de patch-clamp o ‘pinzamiento de membrana’, estos autores han puesto de manifiesto un potente efecto inhibidor del TCA sobre el flujo de cationes a través de los canales CNG, que se mantendría durante cerca de 1 minuto tras la exposición a esta sustancia. Este efecto del TCA implicaría, por lo tanto, que esta molécula no solo daría lugar a sensaciones olfatorias desagradables al interaccionar con algunas de las neuronas olfatorias, sino que ejercería un efecto general de inhibición de la transducción olfatoria en todos los demás receptores. Estaríamos hablando, en definitiva, de que el TCA dificultaría, de forma transitoria, nuestra capacidad para detectar, por medio del olfato, la presencia de otras sustancias volátiles en la cavidad nasal. En presencia de TCA estas moléculas se unirían a sus receptores específicos en las neuronas olfatorias, pero esta unión no traería como consecuencia un flujo de cationes a través de los CNG lo suficientemente intenso como para convertirse en señales nerviosas. Nuestro sistema nervioso central no recibiría, en consecuencia, ninguna información acerca de la presencia de esa sustancia si al mismo tiempo está actuando el TCA sobre los CNG. Dicho en términos menos fisiológicos, el TCA induciría un estado transitorio de ‘ceguera olfatoria’.

Los fenómenos de ‘inhibición cruzada’ son frecuentes en muchos sistemas sensoriales, y están muy bien caracterizados, por ejemplo, en el caso del tacto o de la visión. Su existencia en el sentido del olfato no se había descrito hasta muy recientemente: aunque había datos anteriores que apuntaban a esta posibilidad, la demostración definitiva de la existencia de este tipo de mecanismo en neuronas olfatorias vino nuevamente de la mano del grupo del Prof. Kurahashi, quienes demostraron en el año 2006 que varias moléculas odoríferas, de diferente naturaleza química, eran capaces de inhibir la actividad de los canales CNG en neuronas olfatorias de salamandra.

Si pensamos en las consecuencias que puede tener este efecto inhibidor del TCA sobre el disfrute hedónico del vino, la primera pregunta que surge es evidente: ¿a qué concentración lleva a cabo el TCA ese tipo de efecto? Hay una serie de problemas metodológicos, e incluso de evidentes contradicciones, en el trabajo del grupo japonés, que dificultan enormemente la respuesta a esta pregunta. Takeuchi y cols. (2013) llegan a la conclusión de que este efecto del TCA se puede ejercer a concentraciones tan bajas como 1 attomolar (10-¹⁸M), si bien utilizando otro método de aplicación del TCA no observan respuestas inhibidoras significativas sobre las corrientes eléctricas mediadas por los CNG en ese rango tan bajo de concentraciones. Que una sustancia tenga efectos biológicos a la concentración de 1 aM se acerca peligrosamente al territorio de lo absurdo, si no está ya de lleno dentro de él. Ninguna otra sustancia tiene efecto de ningún tipo a esas concentraciones, y tendríamos que multiplicarlas al menos por un millón para acercarnos a aquellas a las que actúan los más potentes agentes biológicos conocidos. En cualquier caso, el artículo de Takeuchi y cols. pone de manifiesto que, sin ninguna duda, las acciones inhibidoras del TCA sobre los CNG se ejercen de manera significativa a concentraciones bastante inferiores a los límites de detección de esta sustancia, no solo en la población general (alrededor de 4×10^-11M), sino también en los expertos entrenados (alrededor de 1,5×10^-11M). Además, el efecto del TCA es dependiente de su concentración, logrando inhibiciones muy marcadas de la actividad de los CNG a concentraciones elevadas (Figura 7). Esto puede explicar, al menos de forma parcial, por qué los vinos contaminados con anisoles, aparte de parecer tremendamente neutros en cuanto a aromas, no huelen más que a humedad o a moho, desapareciendo por completo cualquier otro aroma positivo, como los recuerdos a fruta o a madera tostada. Además, esto implica que el TCA, a concentraciones a las que su presencia no resulta detectable por el olfato humano, es capaz ya de inhibir la sensibilidad olfatoria a otras sustancias diferentes y, por lo tanto, no es difícil imaginar las consecuencias que esto puede tener a la hora del consumo hedónico de un vino contaminado con pequeñas concentraciones de TCA. Existen ya referencias bibliográficas y testimonios en las que se describe este efecto negativo de bajas concentraciones de anisoles en vinos, en los que gran parte de sus aromas característicos parecen haber desaparecido.

Sorprendentemente, el TCA ejerció un efecto supresor mucho más potente sobre los canales CNG (100-1.000 veces más) que otros agentes que funcionan como enmascarantes olfativos muy conocidos y ampliamente utilizados en perfumería, como el cis-diltazem, que actúa como bloqueante, y el geraniol, un potente agente enmascarante usualmente utilizado en perfumes. Esto puede explicar el aroma potente y embriagador que desprenden algunos vinos de la variedad Moscatel, ricos en geraniol. Takeuchi y cols. también investigaron los mecanismos de la acción del TCA sobre los CNG y, a la vista de su carácter lipofílico (cuantificado por su coeficiente de reparto en octanol/ agua a pH 7,4) y a que la cinética de su efecto inhibidor no se ajusta a una ecuación de Michaelis-Menten, sino a una regresión logarítmica, sugieren que el efecto sobre los CNG estaría mediado por la inclusión del TCA en la bicapa lipídica de las membranas plasmáticas de las células receptoras, desde donde, de alguna forma, alteraría la conductancia y/o el mecanismo de compuerta de los CNG.

Por otra parte, Takeuchi y cols. analizaron la potencia relativa de diferentes anisoles y moléculas relacionadas, encontrando efectos muy similares del TCA y del TCB, moléculas que resultaron muchísimo más eficaces, en la anulación de las corrientes catiónicas a través de los CNG, que el TCP, precursor del TCA.

Finalmente, como biólogos de formación, los autores de este artículo no podemos por menos que plantear una cuestión final: son demasiadas las diferencias interespecíficas que podemos encontrar en cualquier función biológica, muy a menudo en especies animales muy relacionadas evolutivamente entre sí, como para asumir sin más que los efectos del TCA observados en neuronas olfatorias de un anfibio son directamente extrapolables a la especie humana. Es obvio que serán necesarias más investigaciones para clarificar la eventual implicación de este fenómeno en el olfato humano, así como, en su caso, su importancia cuantitativa.

De todos los órganos de los sentidos, el olfato se distingue por la rapidez con la que se adapta al estímulo. Ello se debe a que, cuando las células olfatorias se ‘han acostumbrado’ (fenómeno de acomodación) a un determinado olor, cesan de transmitirlo al cerebro. Esta facilidad para dejar de percibir un olor no constituye, sin embargo, una limitación muy seria para la vida del hombre, pero si puede constituir una limitación muy importante para el descubrimiento de una eventual contaminación en bodega y por supuesto, para un correcto disfrute del vino en su momento de consumo hedónico. Se estima por otra parte, que de todos los olores percibidos, el 75% son olores desagradables, por lo que la acomodación del sentido del olfato es de agradecer en la mayoría de los casos.

Contaminación ambiental de bodega: en el caso de estar sometidos de forma continua al impacto de una atmósfera contaminada por TCA, dicha molécula va a conseguir con su constante presencia una acomodación del sentido del olfato, no emitiéndose señales que avisen de su presencia, por lo que pasará desapercibida sin levantar señales de alarma que nos obliguen a corregir el grave problema que sufre el ambiente de la bodega. Esto se debe a que la percepción olfativa de ciertos agentes químicos puede estar alterada por contactos previos a los mismos, desarrollándose tolerancia cuando la exposición a un producto hace que disminuya la respuesta a exposiciones posteriores. En resumen, el TCA consigue que nos acostumbremos a su presencia sin molestarnos, lo que nos hace pensar que realmente el problema no existe y solo es fruto de la imaginación de los demás. Un problema añadido a la contaminación ambiental es que el vino ya nace desde origen con una ligera contaminación por anisoles, por lo que cualquier fuente externa adicional, como pueda ser un lote de corchos con problemas de contaminación, va a subir mucho la frecuencia de botellas afectadas por un contenido de TCA que sea superior a los umbrales de detección, pues se parte ya de un ruido base constante en todas las botellas. De ahí la importancia de realizar controles atmosféricos periódicos de posibles contaminaciones ambientales mediante trampas de fibras específicas a los anisoles y sus precursores.

Control de calidad de corchos o barricas contaminadas: esta es una práctica habitual de bodega para diagnosticar la presencia de TCA en vino, en materiales de corcho y en madera mediante la cata y análisis sensorial. En el caso particular de los anisoles tenemos un claro problema de supresión temporal cuando nuestra pituitaria olfativa entra en contacto con la molécula, dejándonos inhabilitados hasta su recuperación, para lo que se necesita un tiempo de reposo después de recibir el estímulo. La adaptación olfativa se produce cuando un estímulo es constante o se repite con rapidez, lo que provoca que se acompañe de una respuesta cada vez menor. Por ejemplo, la exposición breve a disolventes disminuye de forma notable, pero pasajera, la capacidad de detección de los mismos. La adaptación también tiene lugar cuando se ha producido una exposición prolongada a concentraciones bajas o rápidamente, con algunos agentes químicos, en presencia de concentraciones muy elevadas. Esto último puede provocar una 'parálisis' olfatoria rápida y reversible. Por esta razón siempre se deben acompañar la evaluación sensorial de vinos, y en su caso, los controles sensoriales de tapones por análisis químicos realizados mediante cromatografía de gases y espectrometría de masas, aparatos tecnológicos que no sufren estos fenómenos de acomodación y supresión sensorial.

Venta y consumo del vino: el mal llamado defecto del ¡olor a corcho’, que deberíamos denominar ‘olor a moho’, es el único defecto negociable a priori para devolver un vino en la mesa de un restaurante o una tienda especializada. Se trata además de un grave problema a nivel de distribución, causando conflictos entre productores y distribuidores en el mundo entero. Existe por otra parte un consenso a nivel de las concentraciones de TCA que dañan las propiedades sensoriales del vino, con unos varemos aproximados de 3-4 nanogramos/L de TCA a nivel de expertos y catadores entrenados y 8-9 nanogramos/L a nivel de consumidores. Estos umbrales sensoriales se llegan a definir mediante catas triangulares con paneles formados con amplias poblaciones de catadores y consumidores. El umbral de detección sensorial significa la concentración a la que no solo percibimos algo diferente en relación a un testigo, sino también a la que somos capaces de definir a que se debe la diferencia. Sin embargo, en el caso del TCA y moléculas equivalentes, el daño organoléptico se produce desde su concentración molar como hemos podido comprobar debido a su acción supresora sobre las células receptoras olfativas. Por lo tanto, para disfrutar del vino en su máxima expresión no se trata de superar o no unas concentraciones determinadas, si no de su total ausencia. No obstante, los umbrales definen concentraciones de riesgo comercial y siguen siendo válidos de cara a los controles cualitativos, tanto de tapones como de vinos. No se debe confundir placer hedónico en el consumo del vino con los conceptos técnicos que definen el problema de forma profesional.

El principal responsable de la presencia de anisoles en los vinos y en otras bebidas y alimentos no es otro que el propio ser humano. No se debe culpabilizar a la industria del corcho, ni siquiera al apasionante mundo de los hongos, pues la fuente del TCA, el PCP, nació en los laboratorios.

La presencia de contaminantes en bodega constituye un serio problema que puede afectar a la calidad de los vinos: debido a su condición hidroalcohólica, el vino absorbe muy fácilmente cualquier contaminante capaz de volatilizarse a bajas temperaturas y viajar por la humedad relativa. La concentración de materiales albergados en una atmósfera contaminada puede aumentar con el tiempo. Nuestro sistema sensorial olfativo no nos permite detectar el problema de la presencia de TCA por nosotros mismos, por lo que se hace necesario un estricto control ambiental de los lugares sensibles de la bodega. Hoy en día existen sistemas específicos de muestreo de última generación, a base de polímeros absorbentes (fibras), mucho más selectivas que las trampas de bentonita.

El control sistemático de los materiales de construcción utilizados en las bodegas, así como el control de los insumos enológicos es imprescindible para eliminar potenciales fuentes de contaminación y asegurarse de la posterior ausencia de anisoles en el vino. Existen técnicas que permiten medir el riesgo de contaminación de las barricas nuevas y corchos en general y por TCA en particular. En caso de exportación de materiales a larga distancia, particularmente cuando se utilizan contenedores marítimos, es también indispensable proceder al control ambiental antes de su carga.

Los límites de consenso para definir a partir de qué concentración el TCA o el TBA perjudican las características sensoriales del producto pueden no ser del todo correctos, ya que, aunque para definir su presencia sí son válidos los umbrales de detección publicados en la bibliografía, según los resultados científicos aquí mostrados, el fenómeno de bloqueo de los canales CNG en los receptores olfatorios y, por lo tanto, de inhibición olfativa, pueden alterar la percepción de los aromas positivos de un vino a partir de concentraciones extremadamente bajas, aunque seguramente no tanto como se muestra en el trabajo publicado recientemente por el grupo japonés.

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