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Sommario
Brettanomyces bruxellensis sigue siendo una de las amenazas microbiológicas más insidiosas para la calidad de los vinos tintos de crianza. Su capacidad para sobrevivir en ambientes enológicos hostiles, la variabilidad cepo-dependiente en los mecanismos de resistencia y patogenicidad, y la posibilidad de entrar en un estado viable pero no cultivable (VBNC), lo convierten en un adversario difícil de gestionar.
El presente artículo describe la biología de Brettanomyces, los mecanismos enzimáticos que participan en la producción de fenoles volátiles, la ecología de esta levadura a lo largo de la cadena vitivinícola y la variabilidad específica de cada cepa como elemento clave en la gestión del riesgo.
Este artículo ha sido elaborado por Infowine a partir de la ponencia presentada por Tiziana Nardi (investigadora en CREA-VE) en el webinar een italiano “Lo stato dell’arte nella gestione di Brettanomyces”, perteneciente a la serie “Winemaking State of the Art” de Infowine.
Por qué Brettanomyces sigue siendo un problema abierto
A pesar de que Brettanomyces bruxellensis ha sido objeto de una intensa investigación científica durante más de veinte años, sigue siendo uno de los microorganismos más temidos en bodega. Su plasticidad biológica hace que cada situación sea un caso particular: una misma práctica enológica puede producir resultados completamente diferentes en función de la cepa presente, del perfil químico del vino y de la fase productiva considerada.
La difusión del problema ha aumentado a escala global en los últimos quince años. En Italia, hasta finales de los años 2000, Brettanomyces no se consideraba una prioridad de gestión en las bodegas; hoy la situación ha cambiado radicalmente, con contaminaciones documentadas incluso en vinos jóvenes y en zonas tradicionalmente no expuestas.
El principal factor desencadenante es el cambio climático: el aumento del pH medio de las uvas —consecuencia de vendimias más tardías y de mayores concentraciones de azúcar— ha hecho que muchos vinos sean estructuralmente más favorables al desarrollo de Brettanomyces.
A pH superior a 3,5, la levadura se multiplica eficazmente y el anhídrido sulfuroso pierde progresivamente su fracción molecular activa, reduciendo drásticamente su poder antimicrobiano a igualdad de dosis añadida.
Fisiología de Brettanomyces: similitudes y diferencias con Saccharomyces
Desde el punto de vista taxonómico, los términos Brettanomyces bruxellensis y Dekkera bruxellensis se refieren a la misma especie: Dekkera representa la forma ascosporógena, mientras que Brettanomyces corresponde a la forma no esporógena.
En el vino se aísla casi exclusivamente la forma no esporógena, ya que las condiciones enológicas no permiten la esporulación. La literatura científica utiliza ambos nombres de manera intercambiable.
Brettanomyces comparte con Saccharomyces cerevisiae algunas características fundamentales: metabolismo anaerobio facultativo, capacidad fermentativa, tolerancia al etanol —superior a la de muchas levaduras no-Saccharomyces, con crecimiento documentado hasta graduaciones de 13–14 % vol— y resistencia a los sulfitos. Esto la diferencia claramente de la mayoría de las levaduras salvajes.
Sin embargo, las diferencias son igualmente significativas: Brettanomyces crece lentamente en presencia de altas concentraciones de azúcares (el mosto en fermentación activa no es su hábitat óptimo), asimila fuentes de carbono alternativas a los azúcares simples —como el etanol y el glicerol— y está perfectamente adaptado para sobrevivir en presencia de oxígeno, colonizando eficazmente las superficies de madera de las barricas y los equipos de bodega.
Su genoma, secuenciado en 2011, comprende aproximadamente 3.000 genes, de los cuales unos 2.600 son ortólogos de los de Saccharomyces cerevisiae. Entre los genes funcionalmente caracterizados destacan los de la fenilacrilato descarboxilasa (PAD) y la vinilfenol reductasa (VPR) —las dos enzimas clave en la producción de fenoles volátiles—, así como un conjunto de genes implicados en la respuesta al estrés que difieren significativamente de sus homólogos en Saccharomyces, lo que explica la mayor resiliencia de Brettanomyces en el entorno del vino.
La vía enzimática de los fenoles volátiles
La PAD y los vinilfenoles
El primer paso de la biosíntesis está catalizado por la fenilacrilato descarboxilasa (PAD), que convierte los ácidos hidroxicinámicos presentes en el vino —ácido p-cumárico en 4-vinilfenol y ácido ferúlico en 4-vinilguayacol—.
Es importante subrayar que la PAD no es exclusiva de Brettanomyces: cepas autóctonas de Saccharomyces cerevisiae con carácter POF+ (Phenolic Off-Flavour positive) la poseen y pueden producir vinilfenoles durante la fermentación.
Sin embargo, los vinilfenoles presentan umbrales de percepción sensorial relativamente elevados y, por sí solos, no generan una desviación organoléptica significativa.
La VPR: el marcador exclusivo de Brettanomyces
La vinilfenol reductasa (VPR) convierte los vinilfenoles en etilfenoles: 4-vinilfenol en 4-etilfenol y 4-vinilguayacol en 4-etilguayacol. Estos compuestos presentan umbrales de percepción sensorial significativamente más bajos —en el orden de 140–440 μg/L para el 4-etilfenol— y son los responsables del característico olor a establo, cuero, animal mojado y notas ahumadas asociadas al defecto provocado por Brettanomyces.
La VPR se considera actualmente un marcador funcional exclusivo de Brettanomyces: no se ha identificado con una actividad comparable en ningún otro microorganismo de relevancia enológica.
La expresión y la actividad de la VPR varían considerablemente de una cepa a otra, lo que explica por qué no todas las contaminaciones producen el mismo nivel de alteración sensorial.
Un estudio de Lorenza Conterno demostró que aproximadamente 1 de cada 6 cepas de Brettanomyces no produce fenoles volátiles en cantidades perceptibles, a pesar de poseer los genes necesarios para ello: es la expresión génica, y no la simple presencia del gen, el factor determinante en la patogenicidad específica de cada cepa.
El perfil sensorial completo: más allá de los etilfenoles
El perfil de alteración producido por Brettanomyces es más complejo que el de los etilfenoles por sí solos. En condiciones de acceso al oxígeno, Brett produce ácido acético en cantidades significativas, ya que su metabolismo adopta un carácter más oxidativo en presencia de O₂; en condiciones normales de manejo en bodega, la producción es más contenida, pero puede contribuir a aumentos inesperados de acidez volátil.
Las tetrahidropiridinas (THP), responsables del denominado «gusto a ratón», constituyen otra clase de compuestos asociados a Brett, aunque estudios recientes —entre ellos un análisis de 2023— han evidenciado que este defecto aparece con mayor frecuencia en presencia de consorcios microbianos que incluyen Lactobacillus spp. y cepas salvajes de Oenococcus oeni.
Además, Brettanomyces contribuye a la producción de aminas biógenas (histamina, tiramina), con implicaciones tanto organolépticas como toxicológicas.
Este escenario complejo obliga a no atribuir automáticamente a Brettanomyces todos los off-flavours animales o fermentativos detectados en un vino: es necesario un enfoque analítico integrado —recuento microbiano, determinación de etilfenoles e identificación de los consorcios presentes— para un diagnóstico correcto.
Ecología y dinámica poblacional en bodega
La cuestión sobre el origen primario de Brettanomyces —viñedo o bodega— ha sido durante mucho tiempo objeto de debate. Investigaciones recientes han demostrado, mediante caracterización genética, que las cepas aisladas de la uva y aquellas residentes en la bodega no presentan diferencias genotípicas sistemáticas: una misma cepa puede colonizar indistintamente ambos entornos.
La primera contaminación puede proceder de la uva, pero en los años siguientes ambas fuentes tienden a sumarse.
El momento de mayor riesgo en la cadena se sitúa en la ventana temporal entre el final de la fermentación alcohólica y el inicio de la maloláctica: los azúcares están agotados o casi, el etanol está presente, Saccharomyces cerevisiae está perdiendo vitalidad y el pH aún no se ha estabilizado con SO₂.
Con apenas 300 mg/L de azúcares residuales, Brettanomyces puede comenzar a multiplicarse eficazmente. Su capacidad para formar biofilms en la madera —con penetración documentada de hasta 6 mm en la duela— y para colonizar uniones, tuberías y equipos lo convierte en un residente persistente en la bodega.
La variabilidad dependiente de la cepa: el punto clave
La característica más relevante desde un punto de vista aplicado es la extraordinaria variabilidad intraespecífica de Brettanomyces. Las cepas difieren en casi todos los parámetros enológicamente relevantes.
La tolerancia al SO₂ molecular varía significativamente: estudios australianos han mostrado cepas capaces de crecer con 0,8 mg/L de fracción molecular en medio acuoso, y otras inhibidas ya a 0,4 mg/L; la presencia de etanol modifica aún más este comportamiento de forma dependiente de la cepa.
El equilibrio entre la actividad de la PAD y la VPR es igualmente variable: algunas cepas acumulan principalmente vinilfenoles, mientras que otras convierten casi de forma inmediata cada intermediario en etilfenoles, resultando mucho más peligrosas a igualdad de carga microbiana.
Un artículo particularmente significativo analizó el crecimiento de cinco cepas de Brettanomyces en más de 50 vinos tintos agrupados según su perfil químico.
En vinos «permisivos» (pH elevado y bajo SO₂ libre), todas las cepas se multiplicaban de manera similar. En cambio, en vinos «restrictivos», las diferencias dependientes de la cepa emergían con gran claridad: solo una cepa mantenía la misma dinámica de crecimiento agresiva, mientras que las otras cuatro mostraban cinéticas radicalmente distintas.
El perfil químico del vino interactúa con las características genéticas de la cepa de una manera que no puede predecirse únicamente a partir de los parámetros analíticos estándar.
Esta variabilidad tiene una consecuencia práctica directa: el mismo protocolo de gestión, aplicado en distintos años o en bodegas diferentes con vinos de perfil similar, puede dar lugar a resultados opuestos simplemente porque la cepa presente es distinta.
Es la razón por la cual, quince años después de la secuenciación del genoma de Brettanomyces, todavía no existe una estrategia universal y definitiva.
El estado viable pero no cultivable (VBNC)
Entre las características más insidiosas de Brettanomyces se encuentra su capacidad de entrar en un estado denominado VBNC (Viable But Non-Culturable), demostrado por primera vez para esta levadura por el grupo de Hervé Alexandre.
En este estado, las células reducen su volumen, ralentizan su metabolismo hasta niveles basales y pierden la capacidad de formar colonias en placa de Petri: no son detectables mediante los métodos microbiológicos convencionales, pero permanecen viables y capaces de reanudar la multiplicación en cuanto cesa la presión de estrés.
En un experimento emblemático, células tratadas con SO₂ y no detectables durante 11 días consecutivos reaparecieron y proliferaron tras la eliminación del SO₂ mediante stripping.
Las implicaciones prácticas son relevantes: un recuento en placa negativo no garantiza la ausencia de Brettanomyces viable.
El estado VBNC hace que el control microbiológico convencional pueda resultar engañoso y sugiere la adopción de técnicas complementarias —como la PCR cuantitativa y la citometría de flujo con colorantes vitales— capaces de detectar las células independientemente de su estado de cultivo.
Además, la magnitud de la respuesta VBNC varía entre cepas, añadiendo un nivel adicional de complejidad a la gestión del riesgo.
Conclusiones
Brettanomyces bruxellensis es un microorganismo que ha desarrollado, en su asociación con el entorno vitivinícola, un conjunto eficaz de adaptaciones: uso de fuentes de carbono alternativas, formación de biofilms en la madera, estado VBNC y resistencia al SO₂ dependiente de la cepa.
La comprensión de estos mecanismos no es un ejercicio académico, sino un requisito indispensable para construir estrategias de control racionales.
El segundo artículo de esta serie abordará las herramientas actualmente disponibles —desde la bioprotección prefermentativa hasta el quitosano, desde la gestión del SO₂ molecular hasta las perspectivas futuras de la investigación aplicada— con el objetivo de proporcionar al enólogo un marco operativo actualizado y científicamente fundamentado.
