Estudio y caracterización molecular de la producción de aminas biógenas por parte de bacterias lácticas de origen enológico

Resumen

Dada la influencia negativa de la presencia de aminas biógenas en el vino, por el efecto perjudicial sobre la salud humana y por la disminución de la calidad del vino y dada también la presencia de las bacterias lácticas (BL) en los mismos, en esta tesis nos planteamos determinar la importancia de las BL en la presencia de estas aminas en el vino, así como que factores podían influir en la concentración de las mismas o en la mayor o menor producción por parte de las BL. En primer lugar, desarrollamos un método enzimático que permite analizar la concentración de histamina en vino y la producción de la misma por BL, a continuación analizamos la concentración de histamina, tiramina, feniletilamina, putrescina, cadaverina y triptamina en vinos de distintas zonas geográficas y de distintas variedades de uva, así como la influencia del pH, de la fermentación maloláctica y de los periodos de almacenamiento, además, la capacidad aminobiogénica de bacterias aisladas de algunos vinos también fue analizada. Entre otros resultados, pudimos comprobar que era durante la fermentación maloláctica cuando incrementaban los niveles de histamina, tiramina y feniletilamina, pero no de las otras aminas estudiadas, además encontramos BL capaces de producir histamina, tiramina y feniletilamina, pero no putrescina, cadaverina ni triptamina. Ante la necesidad de desarrollar un método molecular que nos permitiera identificar la presencia del gen de la tirosina descarboxilasa (tdc) en BL de origen enológico, nos planteamos la secuenciación y caracterización molecular del operón tdc del Lactobacillus brevis 9809, encontrándonos que este operón contiene 4 genes completos que codifican para una tirosin-RNAt sintetasa, para la tirosina descarboxilasa, para una probable tirosina permeasa y para un antiporter Na+/H+. Posteriormente, analizamos mediante métodos moleculares y bioquímicos la capacidad de producción de histamina, tiramina y feniletilamina por parte de más de 150 cepas de BL, además de correlacionar la presencia en vinos de estas aminas con la capacidad de producción de las mismas por las BL presentes en los mismos, observamos que Lactobacillus hilgardii y Pediococcus parvulus eran los responsables de los elevados niveles de histamina en vino y que la mayor parte de los Oenococcus podían producir esta amina, pero no representaban un peligro al producir bajos niveles. En cuanto a la tiramina, todos los Lactobacillus brevis y algún Lactobacillus hilgardii producían tiramina y feniletilamina atribuyéndose a estas especies la responsabilidad de los niveles de tiramina y feniletilamina. Finalmente, estudiamos la influencia de factores físico-químicos del vino y la fase de crecimiento sobre la producción de histamina, pudimos comprobar como la glucosa y fructosa y los ácidos málico y cítrico junto con la histamina disminuían la expresión del gen de la histidina descarboxilasa y por tanto la producción de histamina, por otro lado la histidina aumentaba dicha expresión, además la presencia de ciertos niveles de etanol y pyridoxal 5-fosfato aumentaba la producción de histamina actuando sobre el enzima histidina descarboxilasa, por último observamos como la fase de crecimiento de las BL influye decisivamente en la expresión del gen de la histidina descarboxilasa. __________________________________________________________________________________________________