SlideShare ist ein Scribd-Unternehmen logo
1 von 70
El vi: una biocatàlisi d’alta
expressió
Sergi Ferrer
Laboratori de Microbiologia Enològica
Estructura i composició del raïm i
la seva contribució al vi
Pablo Carbonell Bejerano y José Miguel Martínez Zapater
Instituto de Ciencias de la Vid y del Vino (ICVV), CSIC, Universidad
de La Rioja, Gobierno de La Rioja
La química del color del vi
• Fernando Zamora Marín
Grup d’Investigació en Tecnologia Enològica
(TECNENOL)
Departament de Bioquímica i Biotecnologia
Facultat d’Enologia de Tarragona. Universitat
Rovira i Virgili
Metabolisme nitrogenat de
Saccharomyces cerevisiae en la
fermentació del vi
Albert Mas1, Gemma Beltrán1, Marta Sancho1, Alicia Gutiérrez2,
Rosana Chiva2, José Manuel Guillamón1,2
1Biotecnologia

Enològica, Facultat d’Enologia,
Universitat Rovira i Virgili, Tarragona
2Departamento de Biotecnología de los Alimentos
Instituto de Agroquímica y Tecnología de Alimentos
(CSIC),
Burjassot, Valencia.
Molt més que alcohol
Emilia Matallana y Agustín Aranda
Departament de Bioquímica i Biologia Molecular, Universitat de
València
Departamento de Biotecnología, Instituto de Agroquímica y
Tecnología de Alimentos, CSIC
Valencia
Bioquímica dels bacteris làctics del
vi i la fermentació malolàctica
Albert Bordons i Cristina Reguant
Grup de Biotecnologia Enològica, Departament de Bioquímica i
Biotecnología, Facultat d’Enologia,
Universitat Rovira i Virgili, Tarragona
El vinagre de vi
Ana Troncoso1, Mari Carmen García Parrilla1, María Jesús
Torija2 y Albert Mas2
1

Facultad de Farmacia. Universidad de Sevilla
2 Facultat d’Enologia. Universitat Rovira i Virgili
El vi, una biocatàlisi d'alta expressió
La biocatàlisi cíclica
El vi, una biocatàlisi d'alta expressió
El vi, una biocatàlisi d'alta expressió
El vi, una biocatàlisi d'alta expressió
Estructura d ‘un raïm madur Font: Modificada a partir de Conde et al.
Distribució dels principals composts fenòlics al raïm
El vi, una biocatàlisi d'alta expressió
Composició del raïm
• Pellofa: composts fenòlics solubles (flavonoides
[antocians, flavanols o catequines, tanins] i no
flavoniodes [estilbens]), i aromàtics [terpens,
norisoprenoides, metoxipirazines], àcids orgànics,
proteïnes, ceres, sucres, cel·lulosa, pectines...
• Llavors: flavonoides [antocians, flavanols o
catequines, tanins], olis, fosfats...
• Polpa: sucres, àcids orgànics, sals, vitamines,
aminoàcids i proteïnes, pectines, gomes...
Desenvolupament i maduració del raïm. L’esquema indica els processos de divisió i
expansió cel·lular implicats així com l'acumulació de les molècules més rellevants
El vi, una biocatàlisi d'alta expressió
Llavors:
reproducció?
Multiplicació vegetativa
El vi, una biocatàlisi d'alta expressió
Diversitat genètica per a la forma, mida i color de les baies en diferents varietats de
ceps
El vi, una biocatàlisi d'alta expressió
El vi, una biocatàlisi d'alta expressió
Marselan
(creuament Cabernet-Sauvignon x Garnatxa)
http://www.ars-grin.gov/cgi-bin/npgs/html/splist.pl?12735
V. labrusca

V. rotundifolia

V. silvestris

El gènere Vitis es divideix en dos sub-gèneres
amb unes 220 espècies (70 científicament
acceptades)

V. vinifera
United States Department of Agriculture Agricultural Research Service, Beltsville Area

Germplasm Resources Information Network (GRIN)
Figure 1. Principal components analysis (PCA) of 1030 Vitis samples using 3231 SNPs.

Miller AJ, Matasci N, Schwaninger H, Aradhya MK, et al. (2013) Vitis Phylogenomics: Hybridization Intensities from a SNP Array Outperform
Genotype Calls. PLoS ONE 8(11): e78680. doi:10.1371/journal.pone.0078680
http://www.plosone.org/article/info:doi/10.1371/journal.pone.0078680
Figure 5. The phylogenetic tree of Vitis based on SNP genotype calls differs from the phylogenetic generated
using array hybridization intensities.

Miller AJ, Matasci N, Schwaninger H, Aradhya MK, et al. (2013) Vitis Phylogenomics: Hybridization Intensities from a SNP Array Outperform
Genotype Calls. PLoS ONE 8(11): e78680. doi:10.1371/journal.pone.0078680
http://www.plosone.org/article/info:doi/10.1371/journal.pone.0078680
La complexitat del procés de desenvolupament
i maduració del raïm marca la diversitat
i complexitat final dels vins. En aquest
procés participa un component genètic o varietal
molt important i components ambientals
i d'interacció genotip-ambient no menyspreables
que contribueixen a la variació entre
anyades i zones geogràfiques
El vi, una biocatàlisi d'alta expressió
El color del vi negre
Equilibris dels antocians en funció del pH

pH ácido

pH alcalino
Mecanisme de la copigmentació
Principals reaccions químiques dels antocians
El vi negre conté múltiples pigments que
conformen una paleta de colors molt més
complexa del que a priori podíem pensar i de fet
encara no som capaços de predir el color d'un vi
a partir de la seva composició química, i molt
menys a l'inrevés
ATP
Glucosa

Glucosa-6-fosfato

Fructosa

Fructosa-6-fosfato
ATP

ATP
Fructosa-1,6-bisfosfato
NAD+

NADH

Glicerol-3-fosfato

DHAP

Gliceraldehído-3-fosfato
NAD+
NADH
1,3-bisfosfoglicerato

Glicerol

ATP
3-fosfoglicerato

Etanol

NADH
NAD+
Acetaldehído
NAD+
NADH
Acetato

Fosfoenolpiruvato
ATP
Piruvato
Glucosa

Glucosa-6-fosfato

Gliceraldehído-3-fosfato

DHAP
Glicerol

Piruvato
Cetoácidos
Acetato
Acetaldehído
Etanol

Aminoácidos

Ésteres de acetato
Acetil-CoA

Alcoholes superiores

Acil-CoA

Sulfato/Sulfito
H2S

Ácidos grasos
Ésteres
Ésteres de etilo

Acetolactato
Investigant la contribució de la biologia molecular del llevat a la bioquímica del vi
b)

a)

c)
d)

Western blot
e)
El vi, una biocatàlisi d'alta expressió
El vi, una biocatàlisi d'alta expressió
El vi, una biocatàlisi d'alta expressió
El vi, una biocatàlisi d'alta expressió
El vi, una biocatàlisi d'alta expressió
Taxa màxima de creixement (μmax) per a diferents soques comercials en funció de la
concentració i la font de nitrogen Font: Gutiérrez et al. , 2012

Els valors s’incrementen amb la concentració de sucre
Anàlisis de components principals en funció de la font i concentració de nitrogen i
les aromes (soca PDM)
Fermentació alcohòlica d'un most amb 280 g /L de sucre inoculat amb la soca ECI 118 en
presència de diferents fonts nitrogenades
MOC: mescla orgànica complexa
Cinètica fermentativa de fermentacions industrials representades tant mitjançant sucres
residuals finals (mostos baixos en nitrogen) com en reducció de la densitat del most (mostos
alts en nitrogen)
Activitat de quatre soques víniques: promotor de la permeasa general d 'aminoàcids GAP l.
Podem observar el major nombre de cèl·lules fluorescents, i de més intensitat, quant més
petita és la concentració de nitrogen
La fermentació malolàctica: conversió de L-màlic a L-làctic i CO2 per l'enzim
malolàctic (EML) de cèl·lules de bacteris làctics com Oenococcus oeni.
Utilització de citrat pels bacteris làctics del vi com O. oeni. Cite, citrat liasa, PDH, piruvat
deshidrogenasa, LDH, lactat deshidrogenasa; AlsS, acetolactat sintasa; AlsD,
acetolactat descarboxilasa. La línia discontínua cap diacetil indica una reacció no
enzimàtica.
ornitina descarboxilasa
Ornitina

Putrescina + CO2

histidina descarboxilasa
Histidina

Histamina + CO2

tirosina descarboxilasa
Tirosina

Lisina

Tiramina + CO2

lisina descarboxilasa

Cadaverina + CO2

Producció de les principals amines biògenes associades al vi a partir de la
descarboxilació d'aminoàcids mitjançant els enzims indicats.
Ornitina

Arginina

arcD

Arginina

Ornitina
ATP

Ornitina transcarbamilasa
(OTC)

Arginina deiminasa
(ADI)
arcA

Carbamato quinasa
(CK)

Citrulina
arcB

NH3 + CO2

Carbamil-P
arcC

+ Etanol

CARBAMATO DE ETILO

Ruta de l'arginina deiminasa dels bacteris làctics, amb la possible acumulació de
citrulina i carbamil-fosfat, precursors de la producció de carbamat d'etil mitjançant
reacció amb l'etanol. Noms dels gens de la ruta ADI indicats en vermell.
SEQÜENCIALITAT en la utilització de substrats del vi per Bacteris
Làctics i síntesi d‛Amines Biògenes
biomassa

sucres

aminoàcids

amines
làtico
cítric

màlic
El vi, una biocatàlisi d'alta expressió
El vi, una biocatàlisi d'alta expressió
phosphoketoslase
pathway
(Heterofermentative)

Citrate
BACTERIA

WINE

Fructose

Acetate
Oxaloacetate

L-Malate

Mannoprotein

L-lactate

More efficient malic
acid degradation

0.1-0.2 units
increase in pH
(palate)

Buttery, nutty
aroma/flavour

Phenols
(gallic acid & anthocyananins)

β(1->3) glucanse

protease

Peptides
Bitterness ?
flavour

β-glucosidase

Sugar + flavour-aglycon
Increase in aroma
Cell growth

Mouthfeel
contribution

Sucrose, trehalose
phenolic glucosides

Glycoside (flavour)

Colour reduction
Sugar-anthocyanin

Ethyl
lactate

glycosidase
(anthocyanase)

Sugar + anthocyanidin

Citrulline, urea

Mousy
compounds

Ethyl
carbamate

Off-flavour

carcinogen

Trehalose

Pyruvate
Monosaccharides
D-lactate

SO2-acetaldehyde

Bruised apple
(green, vegetative)

Acetate & ethanol &
free SO2

pentose phosphate
pathway

Lactate
&
acetate
Polyols
Mouthfeel & body
contribution

Glucose

Fructose

Glycerol
&
erythritol

Mannitol

Ethylesters
esterase

ethyl lactate, ethyl
acetate, ethyl
hexanoate, ethyl
octanate
Fruity aroma

Lipids
lipase

Volatile fatty acids
Oak products

Hydrolase

?

Adsorption by cells
Cell growth

Ethanol

Glucose

Esters
synthesis & hydrolysis

Polysaccharides

Growth & stimulation of MLF
Protein

Fatty acids
& Lipids

Diacetyl

Pentoses

Embden-MeyerhofParnas pathway
(Homofermentative)

disaccharide

Aspartate

Pyruvate

Hexoses

Phenolic acids
p-coumaric acid

furfural

Biogenic amine
production
4-ethyl guaiacol histamine & tyramine
4-ethyl phenol
Spicy, clove
sweaty, bandaid

Copper ions
Inhibitory to growth

Eveline Bartowski, AWRI, 2004
El vi, una biocatàlisi d'alta expressió
El vi, una biocatàlisi d'alta expressió
Summary of bacterial pathways leading to
spoilage aroma and flavor compounds of wine
El vi, una biocatàlisi d'alta expressió
Espècies de bacteris acètics més
comuns en vinificacions
Acetobacter aceti
Acetobacter pasteurianus
Acetobacter oeni
Acetobacter pomorum
Acetobacter entanii
Acetobacter orleanensis
Gluconobacter oxydans
Gluconobacter cerinus
Gluconobacter asai
Gluconobacter frauterii
Gluconoacetobacter hansenni
Gluconoacetobacter liquefaciens
Gluconoacetobacter xylinus
A. aceti

Aace

Ga. hansenii

DSM 5603

Ga. liquefaciens

Apast

DSM 5602T

Goxy

Gliqu

DSM 3509T

A. pasteurianus

DSM 298T

CECT 360T

G. oxydans

Ghans
El vi, una biocatàlisi d'alta expressió
Estudi de l'evolució de les poblacions de BA durant una vinificació industrial

Recompte en placa
FISH/ Baclight™

Gran cantidad de levaduras y
materia vegetal que impidió la
correcta visualización de las BA

% relatiu d’espècies detectades
(esbiaix degut al medi de cultiu emprat)

Identificació des de colònia mitjançant 16S-ARDRA,
seqüenciació i/o PCR específica
Mosto Bobal

Bobal FFA

600

600

500

S.cer

S.cer

500

400

400

300

300

200 G.liq G.oxy
A.aceti
100

200

G.liq G.oxy

100

L.plan

0

L.plan

0

Bobal FML
600

G.oxy

500
400
O.oeni
300
200
100
0

G.liq
L.plan

O.oeni

S.cer
Evolution of microbial species in wines
Variety

EAF

A. aceti/oeni, A. ghanensis,

G. oxydans,

A. pasteurianus/pomorum,

Ga. liquefaciens,

G. oxydans, Ga. hansenii,

Macabeo

Grape must

MLF

O. oeni, S. cerevisiae

_

K. baliensis, L. mali,
O. oeni, S. cerevisiae
G. oxydans, L. mali,

O. oeni,

L. plantarum/pentosus,

Tempranillo

S. cerevisiae
_

O. oeni,
P. membranaefaciens,
S. cerevisiae, T. delbrueckii
Bobal

A. aceti/oeni, A. ghanensis,

G. oxydans,

G. oxydans,

A. syzygii, G. oxydans,

Ga. liquefaciens,

Ga. liquefaciens,

Ga. liquefaciens,

L. plantarum/pentosus,

L. plantarum/pentosus,

H. uvarum, L. mali,

O. oeni, S. cerevisiae

O. oeni, S. cerevisiae

L. plantarum/pentosus,
O. oeni, P. pentosaceus,
S. cerevisiae

Red: nanochip
Green: isolation + molecular
Purple: both
Fins ara s'han identificat poc més de 100 compostos químics diferents
en l'aroma del vinagre de vi, entre els quals es troben tant compostos
carbonílics com èters, acetals, lactones, àcids, alcohols, fenols volàtils
i èsters, que participen en major o menor mesura en l'aroma final.
Durant el procés d'envelliment en fusta es produeix un increment
substancial en la complexitat aromàtica.
La biocatàlisi cíclica
El vi, una biocatàlisi d'alta expressió

Weitere ähnliche Inhalte

Andere mochten auch

Lisa monje v2
Lisa monje v2Lisa monje v2
Lisa monje v2lisbemon
 
Borrador pleno (10) 09 julio-2013, 2ª parte
Borrador pleno (10) 09 julio-2013, 2ª parteBorrador pleno (10) 09 julio-2013, 2ª parte
Borrador pleno (10) 09 julio-2013, 2ª parteUPyD Parla
 
Bosques y sus recursos
Bosques y sus recursosBosques y sus recursos
Bosques y sus recursospatria_mia
 
Presentación de hoy
Presentación de hoyPresentación de hoy
Presentación de hoylisbemon
 
Fuente 12 vdc 20 ampere
Fuente 12 vdc 20 ampereFuente 12 vdc 20 ampere
Fuente 12 vdc 20 ampereIvan Lemoine
 
La erosión en las playas de cancún
La erosión en las playas de cancún  La erosión en las playas de cancún
La erosión en las playas de cancún RogerDyllan
 
Anteproyecto
AnteproyectoAnteproyecto
Anteproyectoeriics
 
Bosques y sus recursos12
Bosques y sus recursos12Bosques y sus recursos12
Bosques y sus recursos12patria_mia
 
Educacion presentacion
Educacion presentacion Educacion presentacion
Educacion presentacion Erika Vazquez
 
Bases 12 concurso proyectos
Bases 12 concurso proyectosBases 12 concurso proyectos
Bases 12 concurso proyectosamautajara
 
Literacy and learning_for_the_information_age[1]
Literacy and learning_for_the_information_age[1]Literacy and learning_for_the_information_age[1]
Literacy and learning_for_the_information_age[1]rafalejo88
 
Taller de sociales salida al parque chicake
Taller de sociales salida al parque  chicakeTaller de sociales salida al parque  chicake
Taller de sociales salida al parque chicaketitan127
 
Hace millones de años atrás
Hace millones de años atrásHace millones de años atrás
Hace millones de años atrásMarta Gonzalez
 
Localización y datos interesantes
Localización y datos interesantesLocalización y datos interesantes
Localización y datos interesantesOlivia Torrego
 
Protocolos de interconexión de sistemas abiertos, protocolos
Protocolos de interconexión de sistemas abiertos, protocolosProtocolos de interconexión de sistemas abiertos, protocolos
Protocolos de interconexión de sistemas abiertos, protocolosdiegoleiton
 

Andere mochten auch (20)

Lisa monje v2
Lisa monje v2Lisa monje v2
Lisa monje v2
 
Sentencia hammes
Sentencia hammesSentencia hammes
Sentencia hammes
 
Borrador pleno (10) 09 julio-2013, 2ª parte
Borrador pleno (10) 09 julio-2013, 2ª parteBorrador pleno (10) 09 julio-2013, 2ª parte
Borrador pleno (10) 09 julio-2013, 2ª parte
 
Partes de la cámara reflex noelia
Partes de la cámara reflex noeliaPartes de la cámara reflex noelia
Partes de la cámara reflex noelia
 
Bosques y sus recursos
Bosques y sus recursosBosques y sus recursos
Bosques y sus recursos
 
Presentación de hoy
Presentación de hoyPresentación de hoy
Presentación de hoy
 
Fuente 12 vdc 20 ampere
Fuente 12 vdc 20 ampereFuente 12 vdc 20 ampere
Fuente 12 vdc 20 ampere
 
Final
FinalFinal
Final
 
La erosión en las playas de cancún
La erosión en las playas de cancún  La erosión en las playas de cancún
La erosión en las playas de cancún
 
Anteproyecto
AnteproyectoAnteproyecto
Anteproyecto
 
Bosques y sus recursos12
Bosques y sus recursos12Bosques y sus recursos12
Bosques y sus recursos12
 
Educacion presentacion
Educacion presentacion Educacion presentacion
Educacion presentacion
 
Cuento: "Pulpote"
Cuento: "Pulpote"Cuento: "Pulpote"
Cuento: "Pulpote"
 
Bases 12 concurso proyectos
Bases 12 concurso proyectosBases 12 concurso proyectos
Bases 12 concurso proyectos
 
Mio cid
Mio cidMio cid
Mio cid
 
Literacy and learning_for_the_information_age[1]
Literacy and learning_for_the_information_age[1]Literacy and learning_for_the_information_age[1]
Literacy and learning_for_the_information_age[1]
 
Taller de sociales salida al parque chicake
Taller de sociales salida al parque  chicakeTaller de sociales salida al parque  chicake
Taller de sociales salida al parque chicake
 
Hace millones de años atrás
Hace millones de años atrásHace millones de años atrás
Hace millones de años atrás
 
Localización y datos interesantes
Localización y datos interesantesLocalización y datos interesantes
Localización y datos interesantes
 
Protocolos de interconexión de sistemas abiertos, protocolos
Protocolos de interconexión de sistemas abiertos, protocolosProtocolos de interconexión de sistemas abiertos, protocolos
Protocolos de interconexión de sistemas abiertos, protocolos
 

Mehr von Enolegs

La tecnologia retorna energia? De Giovanni Boscaini
La tecnologia retorna energia? De Giovanni BoscainiLa tecnologia retorna energia? De Giovanni Boscaini
La tecnologia retorna energia? De Giovanni BoscainiEnolegs
 
Dossier del XXVIII Congrés dels Enòlegs
Dossier del XXVIII Congrés dels EnòlegsDossier del XXVIII Congrés dels Enòlegs
Dossier del XXVIII Congrés dels EnòlegsEnolegs
 
'Vins que marquen tendències' de Jordi Bort
'Vins que marquen tendències' de Jordi Bort'Vins que marquen tendències' de Jordi Bort
'Vins que marquen tendències' de Jordi BortEnolegs
 
'Sota l'asfalt' de Joan Soler
'Sota l'asfalt' de Joan Soler'Sota l'asfalt' de Joan Soler
'Sota l'asfalt' de Joan SolerEnolegs
 
L'impacte del canvi climàtic, de Francesc Mauri
L'impacte del canvi climàtic, de Francesc MauriL'impacte del canvi climàtic, de Francesc Mauri
L'impacte del canvi climàtic, de Francesc MauriEnolegs
 
L’enòleg. L’art de transmetre i influir, de Joana Frigolé.
L’enòleg. L’art de transmetre i influir, de Joana Frigolé.L’enòleg. L’art de transmetre i influir, de Joana Frigolé.
L’enòleg. L’art de transmetre i influir, de Joana Frigolé.Enolegs
 
Estabilizar el color de los vinos tintos. Comparativo de taninos de vinificac...
Estabilizar el color de los vinos tintos. Comparativo de taninos de vinificac...Estabilizar el color de los vinos tintos. Comparativo de taninos de vinificac...
Estabilizar el color de los vinos tintos. Comparativo de taninos de vinificac...Enolegs
 
Perspectiva del uso de la secuenciación masiva en el mundo vitivinícola
Perspectiva del uso de la secuenciación masiva en el mundo vitivinícolaPerspectiva del uso de la secuenciación masiva en el mundo vitivinícola
Perspectiva del uso de la secuenciación masiva en el mundo vitivinícolaEnolegs
 
Presentazione tartarica Magusa
Presentazione tartarica MagusaPresentazione tartarica Magusa
Presentazione tartarica MagusaEnolegs
 
Presentació Agrovin
Presentació Agrovin Presentació Agrovin
Presentació Agrovin Enolegs
 
Zymaflore Alfa - Laffort
Zymaflore Alfa - LaffortZymaflore Alfa - Laffort
Zymaflore Alfa - LaffortEnolegs
 
Hansen bioprotect wines with viniflora nsac tarragona april 2015
Hansen bioprotect wines with viniflora nsac tarragona april 2015Hansen bioprotect wines with viniflora nsac tarragona april 2015
Hansen bioprotect wines with viniflora nsac tarragona april 2015Enolegs
 
Experiències d'elaboració de Garnatxa Blanca a la Terra Alta. M.Carme Masqué,...
Experiències d'elaboració de Garnatxa Blanca a la Terra Alta. M.Carme Masqué,...Experiències d'elaboració de Garnatxa Blanca a la Terra Alta. M.Carme Masqué,...
Experiències d'elaboració de Garnatxa Blanca a la Terra Alta. M.Carme Masqué,...Enolegs
 
Llevats no-Saccharomcyes com a eines per a controlar el grau alcohòlic dels v...
Llevats no-Saccharomcyes com a eines per a controlar el grau alcohòlic dels v...Llevats no-Saccharomcyes com a eines per a controlar el grau alcohòlic dels v...
Llevats no-Saccharomcyes com a eines per a controlar el grau alcohòlic dels v...Enolegs
 
Llevats no-Saccharomyces: Noves aplicacions enològiques. AEB Iberica SA
 Llevats no-Saccharomyces: Noves aplicacions enològiques. AEB Iberica SA  Llevats no-Saccharomyces: Noves aplicacions enològiques. AEB Iberica SA
Llevats no-Saccharomyces: Noves aplicacions enològiques. AEB Iberica SA Enolegs
 
Presentació verallia març 2014
Presentació verallia març 2014Presentació verallia març 2014
Presentació verallia març 2014Enolegs
 
Enoturisme: tendències, mercats i activitats. Salvador Anton
Enoturisme: tendències, mercats i activitats. Salvador AntonEnoturisme: tendències, mercats i activitats. Salvador Anton
Enoturisme: tendències, mercats i activitats. Salvador AntonEnolegs
 
Publicitat: Com convertir un vi, en una marca? Oriol Francàs.
Publicitat: Com convertir un vi, en una  marca? Oriol Francàs.Publicitat: Com convertir un vi, en una  marca? Oriol Francàs.
Publicitat: Com convertir un vi, en una marca? Oriol Francàs.Enolegs
 
Les Xarxes Socials, a càrrec del Sr. Joan Gómez Pallarès
Les Xarxes Socials, a càrrec del Sr. Joan Gómez PallarèsLes Xarxes Socials, a càrrec del Sr. Joan Gómez Pallarès
Les Xarxes Socials, a càrrec del Sr. Joan Gómez PallarèsEnolegs
 
Màrqueting: El rol de l’enòleg en la indústria vitivinícola actual. Ybargüeng...
Màrqueting: El rol de l’enòleg en la indústria vitivinícola actual. Ybargüeng...Màrqueting: El rol de l’enòleg en la indústria vitivinícola actual. Ybargüeng...
Màrqueting: El rol de l’enòleg en la indústria vitivinícola actual. Ybargüeng...Enolegs
 

Mehr von Enolegs (20)

La tecnologia retorna energia? De Giovanni Boscaini
La tecnologia retorna energia? De Giovanni BoscainiLa tecnologia retorna energia? De Giovanni Boscaini
La tecnologia retorna energia? De Giovanni Boscaini
 
Dossier del XXVIII Congrés dels Enòlegs
Dossier del XXVIII Congrés dels EnòlegsDossier del XXVIII Congrés dels Enòlegs
Dossier del XXVIII Congrés dels Enòlegs
 
'Vins que marquen tendències' de Jordi Bort
'Vins que marquen tendències' de Jordi Bort'Vins que marquen tendències' de Jordi Bort
'Vins que marquen tendències' de Jordi Bort
 
'Sota l'asfalt' de Joan Soler
'Sota l'asfalt' de Joan Soler'Sota l'asfalt' de Joan Soler
'Sota l'asfalt' de Joan Soler
 
L'impacte del canvi climàtic, de Francesc Mauri
L'impacte del canvi climàtic, de Francesc MauriL'impacte del canvi climàtic, de Francesc Mauri
L'impacte del canvi climàtic, de Francesc Mauri
 
L’enòleg. L’art de transmetre i influir, de Joana Frigolé.
L’enòleg. L’art de transmetre i influir, de Joana Frigolé.L’enòleg. L’art de transmetre i influir, de Joana Frigolé.
L’enòleg. L’art de transmetre i influir, de Joana Frigolé.
 
Estabilizar el color de los vinos tintos. Comparativo de taninos de vinificac...
Estabilizar el color de los vinos tintos. Comparativo de taninos de vinificac...Estabilizar el color de los vinos tintos. Comparativo de taninos de vinificac...
Estabilizar el color de los vinos tintos. Comparativo de taninos de vinificac...
 
Perspectiva del uso de la secuenciación masiva en el mundo vitivinícola
Perspectiva del uso de la secuenciación masiva en el mundo vitivinícolaPerspectiva del uso de la secuenciación masiva en el mundo vitivinícola
Perspectiva del uso de la secuenciación masiva en el mundo vitivinícola
 
Presentazione tartarica Magusa
Presentazione tartarica MagusaPresentazione tartarica Magusa
Presentazione tartarica Magusa
 
Presentació Agrovin
Presentació Agrovin Presentació Agrovin
Presentació Agrovin
 
Zymaflore Alfa - Laffort
Zymaflore Alfa - LaffortZymaflore Alfa - Laffort
Zymaflore Alfa - Laffort
 
Hansen bioprotect wines with viniflora nsac tarragona april 2015
Hansen bioprotect wines with viniflora nsac tarragona april 2015Hansen bioprotect wines with viniflora nsac tarragona april 2015
Hansen bioprotect wines with viniflora nsac tarragona april 2015
 
Experiències d'elaboració de Garnatxa Blanca a la Terra Alta. M.Carme Masqué,...
Experiències d'elaboració de Garnatxa Blanca a la Terra Alta. M.Carme Masqué,...Experiències d'elaboració de Garnatxa Blanca a la Terra Alta. M.Carme Masqué,...
Experiències d'elaboració de Garnatxa Blanca a la Terra Alta. M.Carme Masqué,...
 
Llevats no-Saccharomcyes com a eines per a controlar el grau alcohòlic dels v...
Llevats no-Saccharomcyes com a eines per a controlar el grau alcohòlic dels v...Llevats no-Saccharomcyes com a eines per a controlar el grau alcohòlic dels v...
Llevats no-Saccharomcyes com a eines per a controlar el grau alcohòlic dels v...
 
Llevats no-Saccharomyces: Noves aplicacions enològiques. AEB Iberica SA
 Llevats no-Saccharomyces: Noves aplicacions enològiques. AEB Iberica SA  Llevats no-Saccharomyces: Noves aplicacions enològiques. AEB Iberica SA
Llevats no-Saccharomyces: Noves aplicacions enològiques. AEB Iberica SA
 
Presentació verallia març 2014
Presentació verallia març 2014Presentació verallia març 2014
Presentació verallia març 2014
 
Enoturisme: tendències, mercats i activitats. Salvador Anton
Enoturisme: tendències, mercats i activitats. Salvador AntonEnoturisme: tendències, mercats i activitats. Salvador Anton
Enoturisme: tendències, mercats i activitats. Salvador Anton
 
Publicitat: Com convertir un vi, en una marca? Oriol Francàs.
Publicitat: Com convertir un vi, en una  marca? Oriol Francàs.Publicitat: Com convertir un vi, en una  marca? Oriol Francàs.
Publicitat: Com convertir un vi, en una marca? Oriol Francàs.
 
Les Xarxes Socials, a càrrec del Sr. Joan Gómez Pallarès
Les Xarxes Socials, a càrrec del Sr. Joan Gómez PallarèsLes Xarxes Socials, a càrrec del Sr. Joan Gómez Pallarès
Les Xarxes Socials, a càrrec del Sr. Joan Gómez Pallarès
 
Màrqueting: El rol de l’enòleg en la indústria vitivinícola actual. Ybargüeng...
Màrqueting: El rol de l’enòleg en la indústria vitivinícola actual. Ybargüeng...Màrqueting: El rol de l’enòleg en la indústria vitivinícola actual. Ybargüeng...
Màrqueting: El rol de l’enòleg en la indústria vitivinícola actual. Ybargüeng...
 

El vi, una biocatàlisi d'alta expressió

  • 1. El vi: una biocatàlisi d’alta expressió
  • 2. Sergi Ferrer Laboratori de Microbiologia Enològica
  • 3. Estructura i composició del raïm i la seva contribució al vi Pablo Carbonell Bejerano y José Miguel Martínez Zapater Instituto de Ciencias de la Vid y del Vino (ICVV), CSIC, Universidad de La Rioja, Gobierno de La Rioja
  • 4. La química del color del vi • Fernando Zamora Marín Grup d’Investigació en Tecnologia Enològica (TECNENOL) Departament de Bioquímica i Biotecnologia Facultat d’Enologia de Tarragona. Universitat Rovira i Virgili
  • 5. Metabolisme nitrogenat de Saccharomyces cerevisiae en la fermentació del vi Albert Mas1, Gemma Beltrán1, Marta Sancho1, Alicia Gutiérrez2, Rosana Chiva2, José Manuel Guillamón1,2 1Biotecnologia Enològica, Facultat d’Enologia, Universitat Rovira i Virgili, Tarragona 2Departamento de Biotecnología de los Alimentos Instituto de Agroquímica y Tecnología de Alimentos (CSIC), Burjassot, Valencia.
  • 6. Molt més que alcohol Emilia Matallana y Agustín Aranda Departament de Bioquímica i Biologia Molecular, Universitat de València Departamento de Biotecnología, Instituto de Agroquímica y Tecnología de Alimentos, CSIC Valencia
  • 7. Bioquímica dels bacteris làctics del vi i la fermentació malolàctica Albert Bordons i Cristina Reguant Grup de Biotecnologia Enològica, Departament de Bioquímica i Biotecnología, Facultat d’Enologia, Universitat Rovira i Virgili, Tarragona
  • 8. El vinagre de vi Ana Troncoso1, Mari Carmen García Parrilla1, María Jesús Torija2 y Albert Mas2 1 Facultad de Farmacia. Universidad de Sevilla 2 Facultat d’Enologia. Universitat Rovira i Virgili
  • 14. Estructura d ‘un raïm madur Font: Modificada a partir de Conde et al.
  • 15. Distribució dels principals composts fenòlics al raïm
  • 17. Composició del raïm • Pellofa: composts fenòlics solubles (flavonoides [antocians, flavanols o catequines, tanins] i no flavoniodes [estilbens]), i aromàtics [terpens, norisoprenoides, metoxipirazines], àcids orgànics, proteïnes, ceres, sucres, cel·lulosa, pectines... • Llavors: flavonoides [antocians, flavanols o catequines, tanins], olis, fosfats... • Polpa: sucres, àcids orgànics, sals, vitamines, aminoàcids i proteïnes, pectines, gomes...
  • 18. Desenvolupament i maduració del raïm. L’esquema indica els processos de divisió i expansió cel·lular implicats així com l'acumulació de les molècules més rellevants
  • 23. Diversitat genètica per a la forma, mida i color de les baies en diferents varietats de ceps
  • 27. http://www.ars-grin.gov/cgi-bin/npgs/html/splist.pl?12735 V. labrusca V. rotundifolia V. silvestris El gènere Vitis es divideix en dos sub-gèneres amb unes 220 espècies (70 científicament acceptades) V. vinifera United States Department of Agriculture Agricultural Research Service, Beltsville Area Germplasm Resources Information Network (GRIN)
  • 28. Figure 1. Principal components analysis (PCA) of 1030 Vitis samples using 3231 SNPs. Miller AJ, Matasci N, Schwaninger H, Aradhya MK, et al. (2013) Vitis Phylogenomics: Hybridization Intensities from a SNP Array Outperform Genotype Calls. PLoS ONE 8(11): e78680. doi:10.1371/journal.pone.0078680 http://www.plosone.org/article/info:doi/10.1371/journal.pone.0078680
  • 29. Figure 5. The phylogenetic tree of Vitis based on SNP genotype calls differs from the phylogenetic generated using array hybridization intensities. Miller AJ, Matasci N, Schwaninger H, Aradhya MK, et al. (2013) Vitis Phylogenomics: Hybridization Intensities from a SNP Array Outperform Genotype Calls. PLoS ONE 8(11): e78680. doi:10.1371/journal.pone.0078680 http://www.plosone.org/article/info:doi/10.1371/journal.pone.0078680
  • 30. La complexitat del procés de desenvolupament i maduració del raïm marca la diversitat i complexitat final dels vins. En aquest procés participa un component genètic o varietal molt important i components ambientals i d'interacció genotip-ambient no menyspreables que contribueixen a la variació entre anyades i zones geogràfiques
  • 32. El color del vi negre
  • 33. Equilibris dels antocians en funció del pH pH ácido pH alcalino
  • 34. Mecanisme de la copigmentació
  • 36. El vi negre conté múltiples pigments que conformen una paleta de colors molt més complexa del que a priori podíem pensar i de fet encara no som capaços de predir el color d'un vi a partir de la seva composició química, i molt menys a l'inrevés
  • 39. Investigant la contribució de la biologia molecular del llevat a la bioquímica del vi b) a) c) d) Western blot e)
  • 45. Taxa màxima de creixement (μmax) per a diferents soques comercials en funció de la concentració i la font de nitrogen Font: Gutiérrez et al. , 2012 Els valors s’incrementen amb la concentració de sucre
  • 46. Anàlisis de components principals en funció de la font i concentració de nitrogen i les aromes (soca PDM)
  • 47. Fermentació alcohòlica d'un most amb 280 g /L de sucre inoculat amb la soca ECI 118 en presència de diferents fonts nitrogenades MOC: mescla orgànica complexa
  • 48. Cinètica fermentativa de fermentacions industrials representades tant mitjançant sucres residuals finals (mostos baixos en nitrogen) com en reducció de la densitat del most (mostos alts en nitrogen)
  • 49. Activitat de quatre soques víniques: promotor de la permeasa general d 'aminoàcids GAP l. Podem observar el major nombre de cèl·lules fluorescents, i de més intensitat, quant més petita és la concentració de nitrogen
  • 50. La fermentació malolàctica: conversió de L-màlic a L-làctic i CO2 per l'enzim malolàctic (EML) de cèl·lules de bacteris làctics com Oenococcus oeni.
  • 51. Utilització de citrat pels bacteris làctics del vi com O. oeni. Cite, citrat liasa, PDH, piruvat deshidrogenasa, LDH, lactat deshidrogenasa; AlsS, acetolactat sintasa; AlsD, acetolactat descarboxilasa. La línia discontínua cap diacetil indica una reacció no enzimàtica.
  • 52. ornitina descarboxilasa Ornitina Putrescina + CO2 histidina descarboxilasa Histidina Histamina + CO2 tirosina descarboxilasa Tirosina Lisina Tiramina + CO2 lisina descarboxilasa Cadaverina + CO2 Producció de les principals amines biògenes associades al vi a partir de la descarboxilació d'aminoàcids mitjançant els enzims indicats.
  • 53. Ornitina Arginina arcD Arginina Ornitina ATP Ornitina transcarbamilasa (OTC) Arginina deiminasa (ADI) arcA Carbamato quinasa (CK) Citrulina arcB NH3 + CO2 Carbamil-P arcC + Etanol CARBAMATO DE ETILO Ruta de l'arginina deiminasa dels bacteris làctics, amb la possible acumulació de citrulina i carbamil-fosfat, precursors de la producció de carbamat d'etil mitjançant reacció amb l'etanol. Noms dels gens de la ruta ADI indicats en vermell.
  • 54. SEQÜENCIALITAT en la utilització de substrats del vi per Bacteris Làctics i síntesi d‛Amines Biògenes biomassa sucres aminoàcids amines làtico cítric màlic
  • 57. phosphoketoslase pathway (Heterofermentative) Citrate BACTERIA WINE Fructose Acetate Oxaloacetate L-Malate Mannoprotein L-lactate More efficient malic acid degradation 0.1-0.2 units increase in pH (palate) Buttery, nutty aroma/flavour Phenols (gallic acid & anthocyananins) β(1->3) glucanse protease Peptides Bitterness ? flavour β-glucosidase Sugar + flavour-aglycon Increase in aroma Cell growth Mouthfeel contribution Sucrose, trehalose phenolic glucosides Glycoside (flavour) Colour reduction Sugar-anthocyanin Ethyl lactate glycosidase (anthocyanase) Sugar + anthocyanidin Citrulline, urea Mousy compounds Ethyl carbamate Off-flavour carcinogen Trehalose Pyruvate Monosaccharides D-lactate SO2-acetaldehyde Bruised apple (green, vegetative) Acetate & ethanol & free SO2 pentose phosphate pathway Lactate & acetate Polyols Mouthfeel & body contribution Glucose Fructose Glycerol & erythritol Mannitol Ethylesters esterase ethyl lactate, ethyl acetate, ethyl hexanoate, ethyl octanate Fruity aroma Lipids lipase Volatile fatty acids Oak products Hydrolase ? Adsorption by cells Cell growth Ethanol Glucose Esters synthesis & hydrolysis Polysaccharides Growth & stimulation of MLF Protein Fatty acids & Lipids Diacetyl Pentoses Embden-MeyerhofParnas pathway (Homofermentative) disaccharide Aspartate Pyruvate Hexoses Phenolic acids p-coumaric acid furfural Biogenic amine production 4-ethyl guaiacol histamine & tyramine 4-ethyl phenol Spicy, clove sweaty, bandaid Copper ions Inhibitory to growth Eveline Bartowski, AWRI, 2004
  • 60. Summary of bacterial pathways leading to spoilage aroma and flavor compounds of wine
  • 62. Espècies de bacteris acètics més comuns en vinificacions Acetobacter aceti Acetobacter pasteurianus Acetobacter oeni Acetobacter pomorum Acetobacter entanii Acetobacter orleanensis Gluconobacter oxydans Gluconobacter cerinus Gluconobacter asai Gluconobacter frauterii Gluconoacetobacter hansenni Gluconoacetobacter liquefaciens Gluconoacetobacter xylinus
  • 63. A. aceti Aace Ga. hansenii DSM 5603 Ga. liquefaciens Apast DSM 5602T Goxy Gliqu DSM 3509T A. pasteurianus DSM 298T CECT 360T G. oxydans Ghans
  • 65. Estudi de l'evolució de les poblacions de BA durant una vinificació industrial Recompte en placa FISH/ Baclight™ Gran cantidad de levaduras y materia vegetal que impidió la correcta visualización de las BA % relatiu d’espècies detectades (esbiaix degut al medi de cultiu emprat) Identificació des de colònia mitjançant 16S-ARDRA, seqüenciació i/o PCR específica
  • 66. Mosto Bobal Bobal FFA 600 600 500 S.cer S.cer 500 400 400 300 300 200 G.liq G.oxy A.aceti 100 200 G.liq G.oxy 100 L.plan 0 L.plan 0 Bobal FML 600 G.oxy 500 400 O.oeni 300 200 100 0 G.liq L.plan O.oeni S.cer
  • 67. Evolution of microbial species in wines Variety EAF A. aceti/oeni, A. ghanensis, G. oxydans, A. pasteurianus/pomorum, Ga. liquefaciens, G. oxydans, Ga. hansenii, Macabeo Grape must MLF O. oeni, S. cerevisiae _ K. baliensis, L. mali, O. oeni, S. cerevisiae G. oxydans, L. mali, O. oeni, L. plantarum/pentosus, Tempranillo S. cerevisiae _ O. oeni, P. membranaefaciens, S. cerevisiae, T. delbrueckii Bobal A. aceti/oeni, A. ghanensis, G. oxydans, G. oxydans, A. syzygii, G. oxydans, Ga. liquefaciens, Ga. liquefaciens, Ga. liquefaciens, L. plantarum/pentosus, L. plantarum/pentosus, H. uvarum, L. mali, O. oeni, S. cerevisiae O. oeni, S. cerevisiae L. plantarum/pentosus, O. oeni, P. pentosaceus, S. cerevisiae Red: nanochip Green: isolation + molecular Purple: both
  • 68. Fins ara s'han identificat poc més de 100 compostos químics diferents en l'aroma del vinagre de vi, entre els quals es troben tant compostos carbonílics com èters, acetals, lactones, àcids, alcohols, fenols volàtils i èsters, que participen en major o menor mesura en l'aroma final. Durant el procés d'envelliment en fusta es produeix un increment substancial en la complexitat aromàtica.