Survival, metabolism and production of volatile phenols by Dekkera bruxellensis in monovarietal wines

Resumo

A produção de fenóis voláteis em vinhos tem sérias repercussões económicas nas empresas,pelo que continua a ser fonte de grande preocupação na indústria vínica a nível mundial. Apresença de vinilfenóis e, em especial, os etilfenóis acima de determinados valores confereodores e sabores indesejáveis que podem afectar, drasticamente, a qualidade do vinho. Osprincipais organismos responsáveis pela produção desses compostos são as levedurasBrettanomyces/Dekkera. Diversos estudos foram realizados sobre este assunto nos últimos 20anos, focando principalmente na origem/fontes de Brettanomyces/Dekkera, nas condiçõesnecessárias para o seu desenvolvimento no vinho, nos requisitos nutricionais, em métodos dedetecção e identificação e em estratégias para controlar o problema. Mas, trabalho científicosobre a relação entre as castas de uvas e a produção de fenóis voláteis é escasso. Assim, oobjetivo geral desta tese foi caracterizar a sobrevivência e o comportamento metabólico deDekkera bruxellensis em vinhos monovarietais e avaliar se determinadas castas apresentammaior risco de desenvolvimento de fenóis voláteis.O trabalho começou pela pesquisa de vinhos contaminados e pelo isolamento de estirpes deBrettanomyces/Dekkera usando meios de cultura seletivos e diferenciais. A percentagem devinhos contaminados foi de 37% e todas as estirpes isoladas foram identificadas como Dekkerabruxellensis. Os resultados confirmam que, entre as leveduras Brettanomyces/Dekkera, D.bruxellensis é a principal espécie responsável pela produção de fenóis voláteis nos vinhos. Foiobservada variação fenotípica entre as estirpes estudadas quanto à tolerância ao etanol. As maistolerantes foram capazes de crescer na presença de 14% v/v etanol e, de uma forma geral, osisolados vínicos foram mais tolerantes do que a estirpe de referência D. bruxellensis PYCC4801. Estirpes do grupo mais tolerante foram selecionadas para realizar estudos metabólicos ede sobrevivência em condições reais de vinho.Antes dos estudos de metabolismo, foi feita a caracterização química de vinhos tintosmonovarietais de oito castas selecionadas (Cabernet Sauvignon, Syrah, Aragonez, Castelão,Touriga Franca, Touriga Nacional, Trincadeira e Vinhão), focando nos fenóis voláteis erespectivos compostos precursores, tanto na forma livre como na forma ligada. Verificou-se queviiios precursores existem principalmente como ésteres de ácido tartárico (ácido caftárico,coutárico e fertárico). O ácido hidroxicinâmico predominante foi o ácido p-cumárico, sendo asmaiores concentrações encontradas em Syrah e Touriga Franca e as mais baixas em TourigaNacional e Trincadeira. A casta Touriga Nacional exibiu a maior diferença entre formas livrese ligadas. Vinte e dois % dos vinhos analisados apresentaram níveis de fenóis voláteis acima dolimiar de percepção, sendo os valores mais elevados encontrados em Vinhão e Trincadeira. Osresultados mostram diferenças relevantes entre as castas, mas a disponibilidade de precursoresna forma livre não é o único fator que explica o potencial dos vinhos para desenvolver fenóisvoláteis.A sobrevivência de D. bruxellensis em vinhos monovarietais (Touriga Nacional, CabernetSauvignon e Syrah) e o metabolismo dos ácidos hidroxicinâmicos foram avaliados. Após ainoculação, as populações de leveduras cultiváveis foram reduzidas para números indetectáveisem todos os vinhos, mas a determinação da viabilidade por citometria de fluxo mostrou que umaparte significativa das populações estava em no estado viável mas não cultivável (VNC). CélulasVNC mostraram ser metabolicamente ativas causando a deterioração do vinho, e este estadofisiológico favoreceu a acumulação de vinilfenóis, independentemente da casta. A capacidadede sobrevivência de D. bruxellensis foi maior nos vinhos Touriga Nacional do que em CabernetSauvignon e Syrah. A susceptibilidade do vinho a Dekkera pode estar correlacionada com acomposição fenólica dos vinhos, especificamente a proporção de ácidos hidroxicinâmicoslivres/ligados. Tal como acima referido, a casta Touriga Nacional exibiu a maior diferença entreas formas livres e ligadas e concentração de ácidos hidroxicinâmicos livres é relativamentebaixo em comparação com as outras castas. Assim, podemos esperar que a reconhecidaatividade antimicrobiana dos ácidos hidroxicinâmicos livres seja menor nos vinhos TourigaNacional.Além da produção de fenóis voláteis, D. bruxellensis mostrou atividade esterásica levando aoaumento da quantidade de ésteres etílicos, incluindo o acetato de etilo. Os ácidos gordos isovalérico e caprílico também aumentaram nos vinhos inoculados. A concentração demonoterpenos analisados aumentou nos vinhos Cabernet Sauvignon mas não nos vinhosTouriga Nacional. A influência da casta pode estar relacionada com a composição de terpenosligados a açúcares, sujeitos à atividade ß-glicosidásica de D. bruxellensis.

Data de atribuição	29 jul. 2019
Idioma original	English
Instituição de premiação	Universidade Católica Portuguesa
Supervisor	José António Couto (Supervisor) & Francisco Manuel Morais Sarmento de Campos (Co-Orientador)