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Biomarcadores para detectar carencias de nitrógeno durante la fermentación alcohólica en diferentes cepas de levaduras comerciales

Gutiérrez A., Chiva R., Beltran G., Mas A., Guillamón J.M.; Food Microbiology 2013; 34: 227-37

 La carencia de nitrógeno en los mostos es una de las principales causas de las paradas de fermentación o fermentaciones lentas. Se estudiaron varios marcadores putativos con el fin de analizar su idoneidad para detectar el estrés en las levaduras provocado por la carencia de nitrógeno.

Para ello, se cultivaron cuatro cepas comerciales (PDM, ARM, RVA y TTA) en un mosto sintético con diferentes concentraciones de nitrógeno. Se analizó la acumulación de trehalosa, la actividad arginasa y la expresión de once genes en estas cepas, conocidas por presentar unas necesidades nitrogenadas diferentes.

La respuesta general de las cuatro cepas fue parecida, con diferencias en la intensidad de la respuesta (PDM y RVA mostraron una mayor intensidad) y el tiempo de respuesta (que también estaba relacionado con el tiempo de consumo de nitrógeno).

La respuesta a la trehalosa estuvo ligada principalmente a la entrada en fase estacionaria, mientras que la actividad arginasa estuvo asociada a la disminución de nitrógeno, aunque su determinación es demasiado complicada como para aplicarlo en el monitoreo de rutina. La expresión génica de DAL4, DAL5, DUR3 y GAP1 mostró una clara relación con la disminución de nitrógeno y por tanto se seleccionaron GAP1 y DAL4 como marcadores del déficit de nitrógeno.

Con el fin de adaptar el análisis de la expresión a las condiciones de vinificación, las cepas originales se transformaron en cepas indicadoras basadas en la expresión de la proteína verde fluorescente (GFP) bajo el control de los promotores de GAP1 y DAL4. Los transformantes presentaron una capacidad fermentativa parecida a la de las cepas parentales y fueron capaces de detectar alteraciones en el estado fisiológico de la levadura debido a las carencias de nitrógeno.

Se recomienda la lectura del texto completo publicado en la revista Food Microbiology 

Publicado el 15/09/2014
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