lunes, 9 de diciembre de 2013

“Terroir” microbiano: el buen vino es fruto de unos buenos microbios


El término “terroir” se refiere a la interacción de varios factores que son los que le dan carácter al vino: el clima, la temperatura, la humedad, la composición del suelo, la variedad de la uva, incluso la intervención del viticultor. Todos estos factores influyen directamente sobre la uva y sobre el producto final: el vino. La identidad del vino, su color y aroma, sus sabores y sensaciones, su personalidad y calidad son reflejo del ambiente en el que se ha producido, del “terroir”.


Dentro del concepto de “terroir” se le ha dado poca importancia a los hongos, levaduras y bacterias que hay en la uva. Investigadores de la Universidad de California (Davis) acaban de publicar en PNAS un estudio en el que demuestran que el conjunto de microbios que hay en las uvas (la microbiota) no es algo que ocurra al azar sino que depende del cultivo, del año de cosecha y del clima. El tipo de microorganismos que hay en la uva van a afectar a las propiedades del vino y son, por tanto, parte esencial de ese “terroir”, lo que podríamos denominar “terroir” microbiano.

La superficie de las uvas está repleta de una gran variedad de microbios. Desde el viñedo a la botella, las uvas se transforman en vino debido a la actividad microbiana, que influye en las propiedades organolépticas (sabor, olor, textura, color, …) del vino, en definitiva en su calidad.

En este estudio tomaron muestras de 273 viñedos de varias bodegas de la costa californiana (valle de Napa, Sonoma, ...) , de distintas variedades de uva (Cabernet-Sauvignon, Chardonnay, ...) y en dos años distintos. Extrajeron el DNA de las uvas y amplificaron secuencias específicas para detectar e identificar todas las bacterias y hongos presentes en las uvas. Los resultados los correlacionaron con distintos factores ambientales.

Los microbios más frecuentes en las uvas fueron los hongos filamentosos Cladosporium, Botryotinia, Penicillium, Davidiella; las levaduras Saccharomyces, Hanseniaspora, Candida; y las bacterias Lactobacillus, Pseudomonas, Enterobacterias y Bacillus. Pero la frecuencia y distribución de estos microbios estaba muy influenciada por el ambiente. Comprobaron que las distintas zonas geográficas tenían diferente proporción de microbios. Por ejemplo, los microbios asociados a los mostos del valle de Napa eran distintos a los del valle Central y diferentes a los de la zona de Sonoma. La variedad de uva también influye, el conjunto de microbios (sobre todo los hongos) en la uva del tipo Cabernet-Sauvignon era diferente del de la uva Chardonnay. Hay por tanto un componente genético que puede influir en la interacción entre el microbio y el huésped, en este caso la uva. Y lo mismo las condiciones ambientales. Diferentes climas, precipitación, temperaturas, latitud, influye en la microbiota de la uva. También comprobaron que el patrón de microbios variaba según el año de recolección, sobre todo las comunidades bacterianas.

En conclusión, los microbios que hay en la uva no es algo que ocurra al azar sino que está condicionado por factores ambientales, geográficos, tipo de uva, clima, .... y esto ayuda a explicar también las diferentes propiedades de los vinos. Se pueden desarrollar estrategias para emplear esa microbiota autóctona propia de cada viñedo para mejorar y personalizar los vinos. El tipo de levaduras y bacterias juega por tanto un papel activo en las características y la calidad del vino. Este trabajo demuestra la relación entre las condiciones ambientales, las comunidades microbianas y la calidad del vino. Los microbios son por tanto parte esencial del “terroir”. Era lógico, al fin y al cabo, el vino es un producto de la fermentación microbiana!

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- LEV2050: I+D+i en levaduras autóctonas

Bokulich, N.A., et al. (2013). Microbial biogeography of wine grapes is conditioned by cultivar, vintage, and climate. PNAS USA PMID: 24277822

martes, 3 de diciembre de 2013

La bacteria más pequeña del mundo es mediterránea!


Las bacterias del grupo actinobacter son muy frecuente en los suelos y en los ambientes marinos. Microbiólogos colegas, dirigidos por el Prof. Rodríguez-Valera, han descubierto un grupo de actinobacterias en el Mediterráneo con dos nuevas características que han sorprendido a la comunidad científica. Por un lado, la peculiaridad de su genoma (su DNA) que contiene una cantidad muy baja (33%) de dos de sus componente esenciales, la guanina y la citosina, una de las más bajas entre las bacterias. Y la otra propiedad es que son las bacterias de tamaño más pequeño hasta ahora descritas.



Los autores han tomado muestras de una zona del Mediterráneo, de una profundidad donde se concentra la mayoría de la actividad fotosintética de los microorganismos del plancton. Mediante técnicas de metagenómica (secuenciación masiva y análisis de todo el DNA presente en la muestra) han detectado trocitos de DNA con una cantidad de guanina y citosina muy baja y similares a bacterias del grupo actinobacter. Pero al comparar esas secuencias de DNA han descubierto que se trata de un nuevo tipo de actinobacterias. Estas bacterias no se pueden cultivar en el laboratorio, por lo que los autores diseñaron unas sondas específica para detectar o “pescar” este nuevo tipo de actinobacter en las muestras. Así, han demostrado que los nuevos actinobacter son de forma esférica y de un tamaño muy pequeñito, con un volumen estimado de 0,013 micras cúbicas (1.000 micras son 1 milímetro). También han demostrado que su genoma es muy pequeño, menos de 1.000 Kb. Se trata por tanto de la bacteria más pequeña hasta ahora descrita, más pequeña incluso que Candidatus Pelagibacter ubique, una de las bacterias más abundantes del planeta, también marina y que hasta ahora tenía el record de ser la más pequeñita.

A este nuevo grupo le han denominado Candidatus Actinomarinidae. Aunque sean pequeñas son muy abundantes, estiman que estas bacterias representan hasta el 4% del total de células del plancton marino, y además su distribución geográfica también es muy extensa: la han descrito por primera vez en muestras del mar Mediterráneo pero las detectan en muchos otros lugares, del Pacífico al Atlántico, en zonas tropicales y templadas, pero no en zonas polares. Por su abundancia y extensión por gran parte de los ecosistemas marinos, este grupo de pequeñas bacterias deben de tener un papel muy importante en el ciclo global del carbono y en el mantenimiento de equilibrio ecológico en el planeta. Uno de los retos pendientes sería poder cultivar en el laboratorio estas bacterias y estudiar cómo es posible el mantenimiento de un ser vivo de vida libre con un genoma tan pequeño.

NOTA: Carsonella ruddii es la bacteria con el genoma más pequeño que se conoce, tan solo 160 Kb.. Esta bacteria carece de algunos genes esenciales para la vida, por eso solo es capaz de vivir como endosimbionte en el interior de los psílidos, unos pequeños insectos que se alimentan de plantas.

Ghai R, et al. (2013). Metagenomics uncovers a new group of low GC and ultra-small marine Actinobacteria Scientific Reports, 3 DOI: 10.1038/srep02471

Nakabachi, A., et al. (2006). The 160-kilobase genome of the bacterial endosymbiont Carsonella. Science, 314 (5797) DOI: 10.1126/science.1134196