Efecto de agentes enológicos y pediocina PA-1 sobre las bacterias lácticas del vino stars

Resumen

Junto con las levaduras, las bacterias lácticas (BL) son los microorganismos con mayor implicación en la elaboración del vino. Ciertas cepas de BL son importantes por su capacidad de producir sustancias antimicrobianas de naturaleza peptídica llamadas bacteriocinas, activas frente al crecimiento de otras bacterias y a las cuales la cepa productora es inmune. El objetivo general de esta tesis era estudiar el efecto de diversos agentes enológicos sobre el crecimiento bacteriano, con el fin de conseguir en última instancia el control microbiológico de los vinos. Se estudió el efecto de manoproteínas y polisacáridos del vino, mosto y lías de levaduras, así como de los polifenoles catequina y malvidina, sobre una colección de 90 bacterias enológicas. Los resultados mostraron que: las manoproteínas y polisacáridos del mosto inhibieron el crecimiento de las bacterias acéticas (BA), siendo el género Gluconacetobacter el más sensible; en presencia de 6% etanol en el medio de cultivo, las manoproteínas activaron el crecimiento del 81,5 % de las cepas Oenococcus oeni; en presencia de 6% etanol la malvidina activó el crecimiento del 52,3 % de las BL, y la catequina no ejerción efecto alguno sobre las BL ensayadas. Uno de los objetivos concretos de esta tesis era estudiar la actividad antimicrobiana de la bacteriocina pediocina PA-1 frente a las BL del vino, tanto de forma individual como en combinación con el metabisulfito. Los resultados mostraron un efecto cooperativo entre ambos agentes inhibiendo el crecimiento de las BL enológicas, lo que indica que la combinación de ambos antimicrobianos puede constituir un nuevo método de control microbiológico del vino, lo cual permitiría la utilización de menores concentraciones de metabisulfito que las empleadas actualmente. Además se consiguió un extracto activo libre de células de la cepa Pediococcus acidilactici J347-29 productora de pediocina PA-1 que presentó una buena actividad inhibidora de BL, especialmente frente a BL alterantes tales como Lactobacillus hilgardii o pediococos. Se obtuvieron fermentados de la cepa P. acidilactici J347-29 que contenían pediocina PA-1 activa, 60% de mosto y hasta 4% de etanol. Finalmente se realizó el estudio transcriptómico del efecto del etanol sobre la BL Lactococcus lactis. Mediante la técnica de microarrays se demostró que la respuesta adaptativa de esta BL a la presencia de 2% etanol en el medio de cultivo conlleva de modulación en la expresión diferencial de un total de 87 genes a mitad de la fase exponencial del crecimiento (aproximadamente 4 h), entre los cuales destacan los genes codificantes de las enzimas de la vía ADI de degradación de la arginina que son activados hasta 42,7 veces. Ensayos metabólicos con y sin arginina, en presencia y en ausencia de etanol en el medio de cultivo, realizados con los mutantes L. lactis MG¿ahrC, MG¿argR y MG¿argR¿ahrC, defectivos de genes reguladores del metabolismo de la arginina, confirman que L. lactis utiliza la arginina y la vía ADI de degradación de este aminoácido para su crecimiento en un medio que contenga etanol.