miércoles, 14 de noviembre de 2012

Método enzimático para la evaluación del contenido de manosa en los vinos criados sobre lías


MÉTODO ENZIMÁTICO PARA LA EVALUACIÓN DEL CONTENIDO DE MANOSA EN LOS VINOS CRIADOS SOBRE LÍAS

Massimo GUAITA, Maurizio PETROZZIELLO, Silvia MOTTA, Loretta PANERO, Valentina BUOSO, Antonella BOSSO; CRA-ENO Centro di Ricerca per l’Enologia, Asti, Italia.

Durante la crianza del vino sobre lías se liberan de las paredes celulares de las levaduras cantidades significativas de compuestos coloidales, constituidas principalmente por glucanos y manoproteínas.

Estos coloides tienen una importante función tecnológica. Desempeñan principalmente una acción protectora frente a los fenómenos de precipitación, tanto tartárica como proteica.

Muchos trabajos científicos se han centrado en la cuantificación y el estudio de estos compuestos pero a menudo los métodos puestos a punto son complejos, costosos y necesitan instrumentos sofisticados.

El objetivo del presente trabajo era por tanto el estudio y la puesta a punto de un método de cuantificación de la fracción manoproteica, para identificar los instrumentos analíticos más adecuados y viables para el control de los procesos de liberación de los compuestos polisacáridos de las levaduras durante la crianza sobre lías.

Trabajo presentado en la 7ª edición de Enoforum, Arezzo, 3-5 mayo 2011

¿QUÉ ES LA MANOSA?

La manosa es un azúcar simple o monosacárido que se encuentra formando parte de algunos polisacáridos de las plantas (como el manano, el glucomanano, etc.), y en algunas glucoproteínas animales.

Desde el punto de vista químico es una aldosa, es decir su grupo químico funcional es un aldehído (CHO) ubicado en el carbono 1, o carbono anomérico. Por otra parte, al igual que la glucosa, pertenece al grupo de las hexosas, que son monosacáridos (glúcidos simples) formados por una cadena de seis átomos de carbono. Su fórmula molecular es igual a la de la glucosa: C6H12O6,y su formula empirica es CH2O aunque difiere de ésta por ser un epímero de la glucosa en el Carbono número 2, es decir, que el grupo de alcohol de este carbono está dirigido hacia la izquierda (en la fórmula lineal, en la forma cíclica se encuentra dirigida hacia arriba). la manosa es una piranosa ya que teóricamente puede derivarse del anillo de seis lados formado por 5 átomos de carbono y 1 de oxígeno, llamado pirano. Por ello en su forma cíclica se denominará manopiranosa, existiendo la forma β si el -OH unido al carbono anomérico esta hacia arriba, y la forma α si el -OH unido al carbono anomérico está hacia abajo. De igual forma exite la forma D y la forma L, siendo la primera la más abundante de forma natural.

Su principal función es producir energía. Un gramo de cualquier hexosa produce unas 4 kilocalorías de energía.

MANOPROTEÍNAS DE LEVADURA

Las levaduras Sacchammyces cerévisiae tienen un efecto determinante sobre la composición poliosídica de los vinos. En efecto, se observa una liberación de manoproteínas en los mostos en fermentación, desde el comienzo del crecimiento de las levaduras (Laubères, 1987; Doco et al., 1996 b). Esta secreción de proteoglicanos no se comprende bien desde el punto de vista fisiológico. Provoca un enriquecimiento importante de los vinos en polímeros que contienen manosa.

Numerosos autores se han interesado por las manoproteínas que se encuentran en los vinos. Se trata, de hecho, de una familia de moléculas abundantes (100 a 150 mg/l), bastante homogénea desde el punto de vista de composición, que está dominada en gran medida por la presencia de manosa, y que presentan un reparto de masas molares extremadamente heterogéneo (de 5.000 a más de 400.000).

Aunque se han dedicado muchos trabajos a la presencia de las manoproteínas, pocos se han dedicado a detallar la estructura fina de las cadenas manosídicas de fracciones aisladas a partir del vino. Estos estudios (Villetaz y Amado, 1981 ; Waters et al., 1994 a) han mostrado que la organización estructural de las manoproteínas presentes en los vinos se corresponde con los modelos extensamente descritos a partir de las paredes de las levaduras (Ballou, 1982). Las manoproteínas están basadas en un núcleo proteico que representa en general menos del 20% de la masa de la molécula, y que lleva dos tipos de cadenas glicánicas:

- cadenas cortas lineales de manosa unida en α-(1→3) o α-(1→2), enganchadas a la parte proteica a nivel de residuos de serina o de treonina;
- cadenas polimanosídicas unidas en α-(1→6), que están ramificadas con cadenas laterales de manosa unida en α-(1→3) o en α-(1→2), y se enganchan a la parte peptídica por intermediación de una N-Acetil-quitobiosa unida a un residuo de asparragina.

Las técnicas específicas de liberación enzimáticas o químicas permiten diferenciar y cuantificar estos dos tipos de cadenas (Waters et al.. 1994 a).

Existen dos tipos de manoproteínas en los vinos, que pueden ser diferenciadas por su origen o su modo de obtención.

- Un primer tipo se corresponde con las manoproteínas excretadas durante la fase de crecimiento exponencial de las levaduras. que se acumulan durante la fermentación (Lauberes, 1987; Doco et al., 1996 b) para encontrarse en todos los vinos en unas concentraciones cercanas a 100 mg/l. Este grupo de proteoglicanos tiene una extensa variación en masa molar, una concentración media en proteina cercana al 20% y una organización estructural parecida a la de las manoproteínas parietales de la levadura (Llauberes, 1987; Villetaz y Amado, 1981; Waters et ai., 1994 a). Se pueden obtener mediante cultivo de S. cerevisiae en medio sintético (Saulnier et al., 1991).

- Un segundo tipo comprende a las manoproteínas liberadas durante la autolisis celular de las levaduras (autolisis) que se produce durante el almacenamiento del vino sobre lías (Leroy et al., 1990; Ledoux et al.. 1992). Pueden ser obtenidas por extracción química (Lubbers et ai., 1993) o enzimática (Moine y Dubourdieu, 1996) a partir de paredes aisladas (“écorces”, en francés) de levadura.

Las diferencias estructurales existentes entre estos dos tipos de constituyentes, cuyas composiciones globales son próximas, no son conocidas. Parece, por tanto, que las manoproteínas liberadas por lisis celular o extracción a partir de paredes de levadura poseen propiedades protectoras, frente a los turbios proteicos y precipitados tartáricos, que no poseen las que son segregadas por las levaduras en pleno crecimiento (proteasas). Estos dos tipos de proteoglicanos de loadura deben presentar pequeñas diferencias estructurales todavía no elucidadas. Entre las manoproteínas obtenidas por lisis celular, la fracción de masa molar 30.000 parece ser la responsable de los efectos «coloides protectores» observados (Ledoux et al., 1992; Moine y Dubourdieu, 1996).

Al conjunto de estos constituyentes se les atribuyen numerosas propiedades en enologia. Estas propiedades incluyen actividades enzimáticas, como la de la invertasa de la levadura, que es una manoproteina (Lehle et al., 1979).

Las paredes de levadura contienen igualmente β-(1→3)-D-glucanos, cuya liberación al medio es posible, aunque no se haya observado directamente. Por el contrario, la presencia de quitina parece muy poco probable debido a la gran insolubilidad de este polímero lineal de N-Acetil-D-glucosamina. Además, este monosacárido no ha sido observado en las fracciones poliosídicas del vino.

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