低用量マンノプロテインがテンプラニーリョのマロラクティック発酵を加速することが判明

木曜日にOENO Oneで発表された研究によると、赤ワインに選定したマンノプロテイン抽出物を添加すると、テンプラニーリョの2連続収穫年のワインでマロラクティック発酵が加速し、同時にワインの色関連フェノール組成の一部が変化したが、揮発酸を高めたり、pHを有害な形で変化させたりすることはなかった。

この研究は、Paloma Toraño、Albert Bordons、Nicolas Rozès、Cristina Reguant が、スペイン・タラゴナにある Universitat Rovira i Virgili の実験ワイナリー Mas dels Frares で醸造された2022年と2023年のヴィンテージのテンプラニーリョワインを用いて実施した。チームは、商業用マンノプロテイン抽出物が、ワイン研究で参照菌株として広く用いられる乳酸菌 Oenococcus oeni PSU-1 によって進むマロラクティック発酵にどう影響するかを調べた。

マロラクティック発酵は、多くの赤ワインにおいてアルコール発酵後の重要な工程である。この段階で細菌はL-リンゴ酸をL-乳酸に変換し、鋭い酸味を和らげ、微生物学的安定性の向上に役立つ。しかし、ワインは細菌にとって厳しい環境であり、アルコールや酸度、その他のストレス要因がその活動を制限するため、工程が遅れたり、完全に止まったりすることがある。著者らは、この不確実性が、工程をより確実にできる手段に醸造家が関心を寄せる理由の一つだと述べた。

研究者らは、Saccharomyces cerevisiae の細胞壁由来の3種類の市販マンノプロテイン製品を試験した。これらの抽出物は多糖とタンパク質の組成が異なっており、チームは、その構造差が化合物のワインや微生物との相互作用に影響しうるため重要だと指摘した。マンノプロテインは、発酵や酵母の自己分解を通じてワイン中に自然に存在することはすでに知られているが、その量や特性は酵母株や醸造所での実務によって変わる。

試験は、合成培地だけでなく実ワインで行われた。これは、この分野の先行研究の多くが、より単純化された実験室条件で行われていたため、重要な点である。2つの収穫年のワインは、マロラクティック発酵が始まる前の化学組成が似ていた。2022年のワインはpH 3.55、アルコール度数13.2%、L-リンゴ酸1.62 g/Lだった。2023年のワインはpH 3.51、アルコール度数13.8%、L-リンゴ酸1.61 g/Lだった。

2022年ヴィンテージでは、チームはマンノプロテインを2 g/L添加した。3種類の抽出物を処理したワインは14日でマロラクティック発酵を完了したのに対し、未処理の対照区では17日を要した。論文は、この差が統計的に有意だったと述べている。著者らはまた、12日目までに処理ワインはすでに工程を終えていた一方、対照区にはL-リンゴ酸が0.2 g/L超残っていたことも指摘した。

2023年ヴィンテージでは、研究者らは実際のワイナリーでの使用により近い低用量に切り替え、0.25 g/Lと0.50 g/Lを試験した。研究によると、こうした低添加量でも発酵は短縮された。抽出物と用量によって異なるものの、処理ワインは約11〜12日でマロラクティック発酵を完了し、対照区は14日だった。論文の要旨では、この工程を促進する有効な低用量として0.25 g/Lが強調されていた。

この研究では、発酵終了時点でマンノプロテイン添加が O. oeni の個体数を明らかに増やしたとは確認されなかった。細菌数は各処理でおおむね10^6 CFU/mLのままだった。これは、効果が単純に最終的な細胞数の増加によるものではないことを示している。著者らは、発酵速度の改善は O. oeni によるマンノプロテインの消費と関連している可能性があり、添加した化合物が細菌の代謝活動の間に有用な資源として機能した可能性があると述べた。

ワイン品質の結果はやや一様ではなかったが、それでも注目に値した。研究者らは、pH と揮発酸に悪影響はなかったと報告しており、これら2つの指標は安定性と官能品質の両方で重要である。同時に、マンノプロテイン添加はフェノール組成を変化させた。総アントシアニンは減少したが、安定なアシル化アントシアニンとビチシンは増加した。これらの化合物は赤ワインのより安定した色と関連しており、添加剤はすべての色素を同じ水準で保つというより、色素系を組み替える可能性があることを示唆している。

この結果は、マロラクティック発酵が単なる技術工程ではなく、工程管理と安定性の問題でもあるため、ワイナリーにとって重要かもしれない。低用量添加剤が工程をより早く、かつヴィンテージごとにより安定して終えられるなら、醸造所での計画、微生物管理、熟成中のワイン色の管理に役立つ可能性がある。この研究は、商業的な成果が保証されることを示すものではないが、生産者が通常の醸造条件下で試せる実践的な道筋を示している。

著者らはまた、試験に用いたワインは O. oeni にとって特に厳しいものではなかったとも強調した。pHは3.5を上回り、アルコール度数は赤ワインとしては中程度で、他の条件も比較的良好だった。そのため、発酵時間の短縮効果は劇的というより控えめだった。それでもチームは、実ワインで、しかもワイナリー使用としてより現実的な用量で、その効果が明確に検出できた点に結果の意義があると述べた。

この研究はまた、なぜ一部のマンノプロテイン製品が他より異なる性能を示すのかを理解しようとする、より広い取り組みにも寄与している。本研究では、3種類の抽出物はそれぞれ異なるタンパク質および多糖プロファイルを示した。1つは多糖含量が非常に高くタンパク質が少なかった一方、他のものはより多くのタンパク質と異なる分子量画分を含んでいた。論文は、こうした化学的差異が、抽出物が細菌代謝とワイン組成に及ぼす影響の違いを説明する助けになると論じている。

著者らは実験を3回ずつ行い、ANOVAとTukeyの検定を含む統計解析を用い、有意水準をp