Levaduras aisladas de vides silvestres (Vitis vinifera sups. sylvestris)

Teniendo todo esto en cuenta y con la voluntad de explorar nuevos entornos vitivinícolas que puedan aportar una mayor biodiversidad al mercado existente, en 2015 INCAVI (Institut Català de la Vinya i el Vi) empieza un proyecto junto con otros dos centros de investigación en el ámbito vitivinícola: Centro de Biotecnología y Genómica de Plantas (INIA) e Instituto Murciano de Investigación y Desarrollo Agrario y Alimentario (IMIDA), en el cual el eje del estudio son las vides silvestres, vides no cultivadas que crecen en la naturaleza muy cercanas genéticamente a las vides usadas en enología y que suponen un recurso fitogenético para la mejora de variedades existentes. El estudio de estas vides no solamente supone un nuevo enfoque en la viticultura y la enología, sino que además permite el estudio de unas plantas que solo están sujetas a una selección natural y, por tanto, deberían tener una mejor adaptación al cambio climático que las vides tradicionales que provienen de multiplicación vegetativa mediante esquejes, algunos seleccionados hace decenas de años.

En el proyecto que abarca este trabajo, IRTA-INCAVI ha aislado y clasificado mediante técnicas moleculares 30 grupos de cepas de Saccharomyces de fermentaciones espontáneas de uvas de vides silvestres procedentes de 30 localizaciones del Norte de España. Este estudio presenta el potencial que tienen estas levaduras para revertir los efectos del cambio climático sin comprometer la calidad final de los vinos producidos. Además, se han conservado cepas de levaduras no-Saccharomyces para poder ampliar en un futuro el estudio sobre este prometedor nicho ecológico y evaluar la biodiversidad que alberga.

Las muestras de uvas de vides silvestres se recolectaron de plantas femeninas en 30 localizaciones del Norte de España durante octubre y noviembre de 2015 (Figura 1).

Las uvas se recogieron de cada emplazamiento en bolsas estériles y se transportaron al laboratorio en el menor tiempo posible. Los granos de uva tinta se prensaron en condiciones asépticas. Se realizaron fermentaciones espontáneas a 22 °C en recipientes estériles con las levaduras indígenas de las uvas, con maceración de todo el racimo y sin adición de sulfuroso. Cuando su valor final de azúcares residuales fue menor a 2 g/L (final de fermentación), se recogió una muestra para el aislamiento de las levaduras. Ésta se hizo crecer en un medio de cultivo y se analizaron diferentes colonias para evaluar la biodiversidad de cada punto de muestreo.

A partir de aquí, se realizaron diferentes pruebas genómicas como el análisis de los patrones de restricción del ADN mitocondrial y la amplificación de las secuencias delta. Con estos datos se pudo llegar a distinguir entre las diferentes especies de levadura y los aislados correspondientes a la especie S. cerevisiae se caracterizaron a nivel de cepa.

En total se procesaron de las 30 fermentaciones espontáneas un total de 819 colonias aisladas de final de FA y se descubrió que seis grupos de cepas de S. cerevisiae: B1, B5, B6, B8, B12 y B29 se encontraban en 2 y hasta 4 localizaciones distintas. Esto demuestra que el nicho ecológico de las vides silvestres es bastante particular ya que existen algunas cepas que se han adaptado a éste y se han encontrado en distintos puntos geográficos. En algunos casos, la distancia entre puntos de muestreo donde se detectó la misma cepa fue de más de 250 kilómetros, reforzando este último hallazgo.

De los 30 grupos de cepas de S. cerevisiae aisladas de vides silvestres se realizó una selección de las que presentaban una mayor aptitud para fermentar mostos en condiciones límite, pero factibles actualmente en la industria vínica: una alta concentración de azúcar (250 g/L), temperaturas de 18 °C y 25 °C y valores de sulfuroso total de 0 mg/L y 70 mg/L. Se realizaron un total de 140 microvinificaciones.

De este primer estudio se seleccionaron 5 cepas que mostraban una mayor aptitud para fermentar mostos en un contexto de cambio climático (alto grado alcohólico potencial y presencia elevada de sulfuroso).

Con estas cepas se realizaron vinificaciones a una escala mayor y con mosto de uvas de vides silvestres procedentes de 2 colecciones: la colección de la Estación de Fruticultura de Zalla (Bizkaia) en Euskadi y la de ‘El Encín’ en Alcalá de Henares (Madrid).

Estas uvas se derraparon y la pasta obtenida se repartió en depósitos de 10 L con aproximadamente 9 kg de pasta/depósito. Se inocularon las 5 cepas seleccionadas y una cepa comercial control (Lalvin CLOS). Las vinificaciones de las diferentes levaduras se realizaron por duplicado utilizando aislados del mismo grupo (B1, B5, B6, B8 y B29) de 2 localizaciones diferentes por cada cepa del estudio.

Se realizó un seguimiento de las vinificaciones para poder tener un registro de la cinética fermentativa y se hicieron analíticas tanto del mosto inicial como de los vinos obtenidos después de una estabilización por frío de un mes a 0 °C. Todos los vinos demostraron ser enológicamente correctos, sin azúcares residuales y con concentraciones inferiores a 0,6 g/L de ácido acético.

En la Figura 2 se puede observar cómo hay una diferencia en la cinética de fermentación entre las diferentes cepas estudiadas. En algunos casos, estas diferencias llegan a suponer el doble de tiempo. Una vez más, se demuestra la necesidad de una buena selección de levaduras a utilizar en bodega.

Además, se encontró que algunas de las levaduras estudiadas presentaban caracteres de interés que están directamente relacionados con la remediación de los efectos causados por el cambio climático: un incremento de la acidez total de los vinos y una ligera reducción del pH. En las Figuras 3 y 4 podemos ver como los vinos producidos con la cepa B6 presentan un incremento de la acidez total de 1 g/L respecto a la cepa comercial control y una reducción del pH de hasta 0,2 unidades. Estos cambios suponen una recuperación de la acidez perdida asociada al cambio climático y una mejora del potencial de envejecimiento de los vinos obtenidos.

Además, se observó una tendencia a la reducción de la graduación final de alcohol de los vinos producidos con las cepas de los grupos B5 y B6. Esta tendencia está siendo estudiada actualmente por los técnicos de INCAVI para poder evaluar la mejora que las propiedades de estas cepas nos aportan.

Por último, se realizó un análisis sensorial de los vinos para poder certificar la calidad de estas levaduras para la producción industrial. No hubo ningún vino que fuera rechazado por el panel de catadores de INCAVI por tener algún defecto y, aunque los vinos presentaban un perfil aromático similar, se comprobó que los vinos elaborados con la cepa B6 mostraban la misma intensidad afrutada y floral que los elaborados con la cepa control, pero eran percibidos como menos envejecidos sobre todo por el incremento de acidez que presenta esta cepa (Figura 5).

Figura 5. Análisis sensorial de la fase olfativa de los vinos obtenidos en el estudio.

En un mundo cada vez más tecnificado, la selección de levaduras procedentes de recursos naturales como son las vides silvestres ha demostrado ser una opción viable, económica y sostenible para obtener productos de calidad que además tengan un potencial de envejecimiento mayor y, por tanto, se aumente el valor añadido de los mismos. Actualmente, se están realizando estudios en vinos blancos y espumosos elaborados con las mismas levaduras y también con especies de levaduras no-Saccharomyces para poder exportar estos resultados a todo tipo de vinos.

Este proyecto ha sido financiado por INIA-MINECO-CCAA (RTA2014-00016-C03-03).

Nuestro sincero agradecimiento al Dr. Rafael Ocete por proporcionar las muestras de uvas silvestres sin las cuales no hubiera sido posible este trabajo. Agradecer el envío de uvas de vides silvestres para realizar las vinificaciones piloto a la colección de vides silvestres de IMIDRA ‘El Encín’ (Alcalá de Henares) y a la colección de vides silvestres de la Diputación Foral de Bizkaia en la Estación de Fructicultura de Zalla.