Caracterización de los componentes genéticos y ambientales implicados en el envejecimiento de las levaduras vínicas

Resumen

La mayor parte de la fermentación vínica discurre cuando las células de la levadura Saccharomyces cerevisiae han dejado de dividirse. Así pues, la viabilidad en fase estacionaria, llamada longevidad cronológica (LC), es esencial para que la vinificación se lleve a buen término. En este trabajo de tesis doctoral, se han caracterizado diversos componentes ambientales y genéticos que influyen en la longevidad cronológica de las levaduras vínicas. En cuanto a los componentes ambientales, el incremento de la acidez y la temperatura del medio promueven el envejecimiento. Los polifenoles resveratrol y quercetina y los compuestos de dos carbonos que se producen durante la fermentación, afectan de manera negativa a la LC y tienen un efecto negativo en la LC en condiciones de vinificación, describiéndose por primera vez un importante efecto inductor del envejecimiento por parte del acetaldehído. Respecto a los condicionantes genéticos, se ha determinado una relación entre la LC y la mayor expresión de genes metabólicos. Se han identificado las proteínas mitocondriales Rdl1/2 como nuevos factores implicados en la respuesta a estrés oxidativo y en la longevidad. El proceso de autofagia, contrariamente a lo observado en condiciones de laboratorio, posee un efecto negativo en la LC en condiciones de vinificación, y se ha descrito un papel esencial por parte de la acetiltransferasa Gcn5p en el control de este proceso. El papel de las desacetilasas Sir2p y Hst2p y de las acetiltransferasas Gcn5p y Spt10p durante el envejecimiento en condiciones de vinificación, ha resultado ser el contrario al causado en medios de laboratorio y se ha demostrado que la manipulación de dichas enzimas es una forma eficaz de alterar la producción de metabolitos que se producen en la fermentación alcohólica y que son muy relevantes en enología. Por ejemplo, la deleción del gen SIR2 disminuye la producción de ácido acético, la deleción del gen GCN5 aumenta la producción de glicerol y la sobreexpresión del gen HST3 aumenta la producción de etanol. Durante la vinificación, la restricción dietaria causada por el ayuno de nitrógeno aumenta la LC, y en esta regulación en la que interviene la ruta TOR, también es necesaria la actividad de la acetiltransferasa Gcn5p. La inhibición de la ruta TOR incrementa la concentración final de glicerol producido en la fermentación.