acompanhamento científico

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1 acompanhamento científico tipagem molecular de leveduras: caracterização da colecção enológica porto dorit-elisabeth th schuller 12 abril 2007 comissão de viticultura da região dos vinhos verdes

2 A evolução do aroma / sabor ao longo da fermentação alcoólica Compostos voláteis do mosto Adaptado de Swiegers et al, Australian Journal of Grape and Wine Research, 2005 Quais os compostos aromáticos mais relevantes? Compostos voláteis do vinho

3 eso (g/l) de CO 2 0,00-20,00-40,00-60,00 Fermentação completa Paragem de fermentação Sem fermentação Perda de p Libertação -80,00-100,00-120,00 Quantas estirpes participam na fermentação? Elevada capacidade de Pichia Candida Metschnikowia Hanseniaspora Saccaromyces membranifaciens stellata pulcherrima uvarum cerevisiae adaptação ç a um ambiente cuja composição química e nutricional muda dramaticamente ao longo da fermentação Qual (quais) a(s) estirpe(s) dominante(s)? Qual (quais) a(s) estirpe(s) importantes do ponto de vista tecnológico / aromático? Dia

4 Tipagem molecular de estirpes de Sacharomyces cerevisiae ii Análise do perfil de restrição de DNA mitocondrial (Mitochondrial DNA restriction analysis, mtdna RFLP) (Querol et al.,, 1992; Lopez et al.,, 2001) DNA mitocondrial de S. cerevisiae: 70 kb Estirpes enológicas de S. cerevisiae possuem elevada diversidade de DNA mitocondrial Digestão com enzimas de restrição (HinfI ou RsaI) Análise do perfil de bandas (fragmentos de DNA) Código de barras único e característico para cada estirpe de S. cerevisiae

5 Tipagem molecular de estirpes de Sacharomyces cerevisiae ii Análise de microssatélites Curtas (1 (Pérez et al.,, 2001) Curtas (1-10) 10) sequências trinucleotídicas tídi em repetidas - SSR (Simple Sequence Repeats) Dispersão pelo genoma Elevada variabilidade Microssatélite Cromossoma Posição/ORF Repetição Nº de alelos Ref. ScAAT1 ScAAT2 ScAAT3 ScAAT4 ScAAT5 ScAAT6 YPL009 SCYOR267C C4 C5 XIII ATT 29 II IV YBL084c YDR160w ATT 18 ATT 19 VII ATT 17 XVI TAA 6 IX TAA 10 XV XV YOR156c YOR267c TAA 13 TGT 12 XV TAA+TAG 9 VI GT 19 C11 X GT 18 Pérez and Gallego, 2001 Legras et al., 2005 AAT1 AAT6 AAT5 AAT3 AAT4

6 A colecção de estirpes de Saccharomyces cerevisiae Minho Número de amostras de uva 192 Amostras com fermentação espontânea 84 Número de isolados de leveduras 2520 Número de isolados de S. cerevisiae 2520 Estirpes de S. cerevisiae (perfil genético único) 341

7 Caracterização fisiológica Meios de cultura selectivos Resistência ao etanol 8% v/v ethanol 10% v/v ethanol YNB + glucose (2 %, w/v), ácido acético (0,25 %, v/v) + etanol, ph 4,0 - +/ Utilização de ácido málico YP + 0,5 % (w/v) acido málico + +/- - Produção de ácido acético CaCO 3 Agar + +/- Utilização de ácido acético YP + 0,25 % (v/v) ácido acético Produção de H 2 S BIGGY Agar - +/- +/- +

8 Caracterização fisiológica Resistencia ao etanol Utilização de ácido málico Utilização de ácido acético Produção de H 2 S Número de estirpes Fermentações em escala piloto

9 Redes neuronais (SOM) Microfermentações: Classificação sensorial para 48 estirpes de S. cerevisiae Selecção de um conjunto de 47 estirpes geneticamente diverso Micro - fermentações em escala laboratorial (500 ml) QA23 Legenda xx Aroma reduzido

10 EVAG Fermentações (50 l) CVRVV Análise fisico-química i i QA ,3 12,2 12,2 12,1 12,1 12,0 12,0 11,9 Título alcoométrico volúmico adquirido (% vol) 348 Açúcares redutores (g/l) 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 1,6 1,5 1,5 1,4 1,4 1,3 1,3 1,2 5,2 5,0 48 4,8 4,6 4,4 4,2 Ácido L-málico (g/l) Ácido tartárico (g/l) 2,7 2,6 2,6 2,5 2,5 2,4 2,4 2,3 Acidez total (g/l ácido tartárico) 0,4 0,3 0,3 0,2 0,2 0,1 0,1 0,0 Acidez volátil (g/l ácido acético) Mosto Casta Trajadura 3,5 3,4 3,4 3,3 33 3,3 3,2 ph 40,0 30,0 20,0 10,0 0,0 Dióxido de enxofre total (mg/l) 8,0 6,0 4,0 2,0 0,0 Dióxido de enxofre livre (mg/l)

11 Trabalhos em curso DEB-UMinho DB-UMinho Perfis aromáticos Implantação - Tipagem molecular Nº colónias analisadas QA Estirpe inoculada Outra(s) estirpe(s)

12 Abordagens a desenvolver. Genética Comportamento fermentativo AAT5 AAT3 2,75 2,50 2,25 2,00 1,75 Perfil fermentativo AAT1 AAT6 AAT4 1,25 1,00 Integração de dados genéticos e fisiológicos 0,75 0,50 Bioinformática Métodos computacionais dco 2 /dt (g/lh) 1,50 0,25 0, horas Previsão de características desejáveis a partir de dados genéticos Analítica