Des chercheurs chiliens utilisent CRISPR pour aider les levures de vin à fermenter avec moins d’azote

Une équipe de recherche de l’Université de Santiago du Chili étudie comment les levures œnologiques peuvent poursuivre la fermentation lorsque l’azote est rare, un problème courant en vinification qui peut ralentir ou arrêter la fermentation et obliger les producteurs à ajouter des nutriments au moût de raisin.

Le projet est dirigé par Eduardo Kessi, chercheur au Centre d’études en sciences et technologies alimentaires de l’université, dans le cadre d’une bourse Fondecyt Regular 2026 avec le soutien de Dicyt-Usach. Selon l’université, les travaux visent à comprendre les mécanismes génétiques et moléculaires qui permettent à certaines souches de levures de mieux s’adapter que d’autres lorsque les niveaux d’azote sont faibles.

L’azote est l’un des nutriments essentiels dont la levure a besoin pour rester active pendant la fermentation, avec les sources de carbone, les vitamines et les minéraux. Dans la production de vin, la faible teneur en azote du moût de raisin constitue depuis longtemps un défi, car l’activité des levures peut faiblir avant que les sucres ne soient entièrement transformés en alcool. Cela peut entraîner des fermentations lentes ou bloquées et des pertes de production importantes.

Kessi a indiqué que la supplémentation en azote est devenue une pratique courante dans l’industrie du vin pour stabiliser la fermentation. Son équipe cherche à déterminer si certaines levures peuvent fonctionner efficacement même dans des conditions de faible teneur en azote, ce qui pourrait à terme réduire le recours à ces ajouts.

La recherche se concentre sur TORC1, acronyme de Target of Rapamycin Complex 1, une voie de signalisation cellulaire qui aide à coordonner la croissance des levures en fonction de la disponibilité des nutriments. En termes simples, il s’agit d’un capteur biologique qui aide la levure à détecter si les conditions sont favorables à la croissance, à la division et à la poursuite de la fermentation.

Kessi a précisé que cette voie est importante chez l’ensemble des organismes eucaryotes. Chez l’être humain, TORC1 a été associé à la recherche sur le cancer, tandis que chez la levure il est davantage lié à la manière dont les cellules réagissent aux nutriments. En fermentation, cela compte car si la levure perçoit que l’azote est trop limité, la croissance peut s’arrêter et la fermentation peut se bloquer.

Pour étudier cette réponse, l’équipe prévoit de travailler avec différentes souches de levures issues de niches écologiques variées, y compris des souches domestiquées et sauvages. L’objectif est d’identifier les variantes génétiques associées à l’activation de la voie TORC1 dans des conditions de faible teneur en azote.

Ces variantes seront ensuite introduites dans une souche commerciale de levure œnologique à l’aide d’outils CRISPR-Cas, selon l’université. Kessi a expliqué que cette approche permet d’effectuer des modifications précises du génome sans introduire de gènes externes, ce qui rend possible le test de l’effet de variantes spécifiques sur les performances fermentaires lorsque l’azote est limité.

En cas de succès, ces travaux pourraient ouvrir la voie à des fermentations plus stables et plus efficaces dans la production viticole. Ils pourraient aussi avoir des implications plus larges pour les producteurs de boissons, car les pénuries d’azote ne constituent pas seulement un problème technique dans les caves, mais aussi une question de coût et de régularité dans l’ensemble des productions fondées sur la fermentation. Une meilleure compréhension de la réponse génétique des levures pourrait à terme favoriser des processus plus fiables et réduire le recours aux suppléments artificiels dans le vin et potentiellement dans d’autres boissons fermentées.

L’université a indiqué que le projet vise également à contribuer à des outils biotechnologiques susceptibles de rendre la fermentation plus efficace et plus durable. Pour les vignerons, cela pourrait être important alors que le climat, la température, la disponibilité en eau et les conditions des sols continuent d’influencer le développement et la composition du raisin avant vendange, affectant ainsi la matière première qui entre en fermentation.

Kessi a déclaré que le vin reste l’une des industries les plus importantes du Chili, ce qui rend la recherche sur la fermentation particulièrement pertinente. Il a également soutenu que la science fondamentale mérite un financement public continu même lorsque les applications commerciales immédiates ne sont pas encore claires, car des découvertes dans un domaine peuvent ensuite s’avérer utiles dans d’autres.

Selon l’université, le projet vient récemment d’être attribué et se concentrera d’abord sur l’identification des différences génétiques liées à une meilleure performance sous stress nutritif avant de tester ces changements sur une levure œnologique commerciale.