Un estudio revela que las vesículas extracelulares podrían ser la clave en la fermentación del vino

La tendencia creciente en la industria del vino es la reevaluación del papel de las levaduras no-Saccharomyces promoviendo el uso de estas en asociación con la comúnmente conocida Saccharomyces cerevisiae con objeto de contribuir a la diversidad y complejidad de las características organolépticas del vino.

En este contexto, las interacciones moleculares que ocurren entre estos cultivos iniciadores durante el proceso de fermentación vínica, pero también en los propios viñedos, resultan de especial interés desde un punto de vista microbiológico.

Además del vino, y a excepción del pan blanco y la cerveza, muchos de los alimentos fermentados conocidos resultan de la actividad de un consorcio microbiano en el que, en muchos casos, participan no solo levaduras sino también diversas especies (y cepas) de bacterias ácido-lácticas como por ejemplo el kéfir, yogur o las masas fermentadas.

Trabajos anteriores han mostrado que existen interacciones a tiempos muy cortos de contacto entre levaduras vínicas, lo cual ha llevado a un grupo de investigadores a pensar en mecanismos específicos de reconocimiento de estas interacciones entre levaduras. 

De este modo, un estudio realizado por el Instituto de Ciencias de la Vid y del Vino en colaboración con el CSIC y Universidad de La Rioja, y otras universidades y centros de investigación españoles e internacionales, revela que las vesículas extracelulares (VE) podrían estar ejerciendo un papel importante en dichos mecanismos de reconocimiento.

Las VE son partículas liberadas de forma natural por las células de organismos pertenecientes a cualquiera de los tres dominios de la vida (arqueas, bacterias y eucariotas). Éstas están formadas por una doble membrana lipídica, son bastante heterogéneas en tamaño y forma, pero normalmente son esféricas u ovoides y diámetros entre 20-500 nm dependiendo del organismo productor y de otros factores. Las VE se han relacionado con distintas funciones y en especial con las que implican comunicación entre células.

Categorización de las proteínas identificadas en diferentes fracciones extracelulares de levadura. Fracción enriquecida con FV de S. cerevisiae (A), fracción enriquecida con FV de T. delbrueckii (B), fracción enriquecida con EV de S. cerevisiae (C) y fracción enriquecida con EV de T. delbrueckii (D).

En este trabajo, publicado recientemente en la revista Microbial Biotechnology, se describe, por primera vez, la producción de VE de seis especies de levaduras en mosto sintético de uva y en condiciones enológicas.

También se realiza un análisis proteómico comparativo entre las fracciones enriquecidas en VE y las fracciones libres de VE de S. cerevisiae y T. delbrueckii.

Por último, se evalúa el potencial efecto antagónico de una de las proteínas más abundantemente producidas en fracciones extracelulares de T. delbrueckii en dos levaduras sensibles previamente seleccionadas.

Las conclusiones derivadas del trabajo sugieren que las VE podrían jugar un papel crucial no solo en las interacciones fúngicas durante la producción de alimentos fermentados, como el vino, sino también en otros aspectos de la biología de las levaduras.

Los autores del trabajo consideran que comprender el papel de las VE en estos procesos, podría contribuir al desarrollo de nuevas herramientas en biotecnología alimentaria. Por ejemplo, análogamente al uso de VE aisladas de fluidos biológicos como marcadores de diagnóstico (biopsias líquidas), se podrían utilizar las VE aisladas de procesos fermentativos para proporcionar información relevante sobre su estado y dinámica. Este conocimiento permitiría también guiar el desarrollo de cultivos iniciadores mixtos para la industria enológica y alimentaria, tanto considerando la selección y mejora de cepas microbianas como sus condiciones de utilización.

Referencia: Proteomic characterization of extracellular vesicles produced by several wine yeast species - 23 Junio 2020 - https://doi.org/10.1111/1751-7915.13614