A colecção de estirpes autóctones de
Saccharomyces cerevisiae
das principais Regiões
Vitivinícolas Portuguesas
(1) Centro de Biologia Molecular e Ambiental, Universidade do Minho, Campus de Gualtar, Braga (2) BIOCANT, Centro de Inovação em Biotecnologia, BIOCANT PARK - Parque Tecnológico de Cantanhede, Cantanhede
(3) Instituto Nacional de Recursos Biológicos, IP, Instituto Nacional de Investigação Agrária, Dois Portos
(4) CESAM e Departamento de Biologia, Universidade de Aveiro, Campus Universitário de Santiago, Aveiro
(5) Centro de Investigação de Tecnologias Agrárias – Departamento de Ciências Agrárias, Universidade dos Açores.
(6) Vinalia - Soluções de Biotecnologia para a Vitivinicultura, Spin-offda Universidade do Minho, Braga
E. Vieira1,6; J. Drumonde-Neves1,5; R. Machado1; P. Silva1; A.C. Gomes2; S. Sousa2;
P.T. Ramos3; F. Alemão3; M.T. Lima5, I. Araújo6; F.L. Duarte3; M.A. Santos2,4; M.
Introdução
Recorrer a leveduras secas activas (LSA) garante fermentações consistentes e homogeneidade da qualidade dos vinhos em anos consecutivos.
O uso de espécies/estirpes autóctones é preferível porque:
estão mais adaptadas ao micro-ecossistema e clima de cada região;
possuem melhor capacidade de predominar sobre a flora microbiana não
desejável;
contribuem de forma favorável para o perfil característico dos vinhos de cada
região.
Das cerca de 200 LSA existentes no mercado apenas três estirpes de leveduras foram isoladas em Portugal (Vinho Verde, Dão e Bairrada)
Introdução
A compilação dos trabalhos efectuados levou à constituição de uma colecção de estirpes
autóctones de S.cerevisiae para trabalhos futuros que visam:
Conservar a biodiversidade de estirpes indígenas;
Avaliar o potencial enológico das estirpes de acordo com critérios de selecção
técnológicos, organolépticos e de segurança alimentar.
Carbamato de etilo, aminas biogénicas e metanol.
Compostos secundários e compostos aromáticos Vigor, taxa e temperatura da fermentação
Resistência ao SO2e ao Cobre Floculação e produção de espuma Propriedade Killer
Critérios de Segurança Alimentar
Critérios Organolépticos Critérios Tecnológicos
Estudos biogeográficos realizados em diferentes sub-regiões dos Vinhos Verdes,
demonstraram uma elevada diversidade genética das estirpes de S. cerevisiae e verificou-se
1 2 3 9 8 7 5 11 6 27 29 28 23 22 26 25 24 18 17 15 14 16 13 1 2 3 9 8 7 5 11 6 27 29 28 23 22 26 25 24 18 17 15 14 16 13
Locais de Amostragem
Avesso Arinto Loureiro Aragonês Castelão Baga Bical M. Gomes Verdelho Terrantez Alvarinho T. Nacional 9 Regiões Vitivinícolas 12 Castas 37 vinhasDesde 2001 foram recolhidas Desde 2001 foram recolhidas 623 amostras em
0 -10 -20 -30 -40 -50 -60 -70 -80 -90 -100 1 6 11 16 21 26 Tempo (dias) P e rd a d e p e s o ( g /L ) Fermentação espontânea
Materiais e Métodos
Isolamento •0 g/L • -2 g/L • -35 g/ L •-70 g/ LIsolamento de leveduras
Isolamento de leveduras
Identificação dos isolados Métodos MolecularesPerfis de restri
Perfis de restriçção de ão de DNA
DNA mitocondrialmitocondrial (
(mtDNAmtDNA RFLP)RFLP)
Amplifica
Amplificaçção de ão de sequências
sequências InterdeltaInterdelta
Análise preliminar
An
Anáálise de lise de Microssat
Microssatééliteslites Microssatélite Crom. Posição/ORF Repet.
ScAAT
ScAAT11 XIIIXIII 86 901 86 901 ––87 12987 129 ATTATT ScAAT
ScAAT22 IIII YBL084cYBL084c ATTATT
ScAAT
ScAAT33 IVIV YDR160wYDR160w ATTATT
ScAAT
ScAAT44 VIIVII 431 334 431 334 ––431 637431 637 ATTATT ScAAT
ScAAT55 XVIXVI 897 028 897 028 --897 259897 259 TAATAA ScAAT
ScAAT66 IXIX 105 661 105 661 ––105 926105 926 TAATAA YPL009
YPL009 XVXV YOR156cYOR156c TAATAA
ScYOR267C
ScYOR267C XVXV YOR267cYOR267c TGTTGT
C4 C4 XVXV 110 701110 701--110 935110 935 TAA+TAGTAA+TAG C5 C5 VIVI 210 250210 250--210 414210 414 GTGT AAT1 AAT6 AAT4 AAT5 AAT3 AAT2
Materiais e Métodos
M
M
é
é
todos moleculares para identifica
todos moleculares para identifica
ç
ç
ão dos isolados
ão dos isolados
Análise
Resultados
(*) (*) 1650 1650 55 55 88 88 A Aççoresores 137 (*) 137 (*) 630 630 22 22 126 126 Bairrada Bairrada 9 9 1020 1020 34 34 38 38 Estremadura Estremadura (*) (*) 1020 1020 34 34 53 53 Alentejo Alentejo 0 0 150 150 5 5 6 6 Palmela Palmela (*) (*) 210 210 7 7 12 12 Ribatejo Ribatejo 662 662 (*) (*) (*) (*) 516 516 Saccharomyces Saccharomyces cerevisiae cerevisiae N Nººamostrasamostras recolhidas recolhidas FermentaFermentaçções ões
Espontâneas
Espontâneas NNººde Isoladosde Isolados
Vinhos Verdes Vinhos Verdes 282282 115115 34503450 Douro Douro 1212 66 180180 Dão Dão 66 66 180180 Total Total 623623 285285 85208520 (*) Análises em curso
Estirpes de
Aragonês Arinto Touriga Nacional Castelão Trincadeira Baga Alvarinho Loureiro Dia Dia P e rd a d e p e so ( g /l ) P e rd a d e P e so ( g /l ) Dia Dia P e rd a d e p e so ( g /l ) P e rd a d e p e so ( g /l )
S. cerevisiae
Não –
Saccharomyces
Nº de estirpes 22 18 12 12 Nº de estirpes 1 2 1 1Resultados
Cin
T. N a c io n a l Avesso Arinto Alvarinho Loureiro Vinhos Verdes
Estirpes de
Estirpes de
S.
S.
cerevisiae
cerevisiae
envolvidas em fermenta
envolvidas em fermenta
ç
ç
ões espontâneas
ões espontâneas
2 0 0 1 2 0 0 1 2 0 0 2 2 0 0 2 2 0 0 3 2 0 0 3 2 0 0 6 2 0 0 6 2 0 0 7 2 0 0 7 2 0 0 6 2 0 0 6
Resultados
2 0 0 6 2 0 0 6 2 0 0 7 2 0 0 7 2 0 0 1 2 0 0 1 2 0 0 2 2 0 0 2 2 0 0 3 2 0 0 3 2 0 0 6 2 0 0 6 2 0 0 7 2 0 0 7 2 0 0 6 2 0 0 6 2 0 0 7 2 0 0 7 2 0 0 9 2 0 0 9Amostras que não iniciaram fermentação
2 0 0 6 2 0 0 6 2 0 0 7 2 0 0 7 2 0 0 1 2 0 0 1 2 0 0 2 2 0 0 2 2 0 0 3 2 0 0 3 2 0 0 6 2 0 0 6 2 0 0 7 2 0 0 7 2 0 0 6 2 0 0 6 2 0 0 9 2 0 0 9 2 0 0 6 2 0 0 6 2 0 0 7 2 0 0 7 2 0 0 6 2 0 0 6 2 0 0 7 2 0 0 7 2 0 0 7 2 0 0 7 2 0 0 6 2 0 0 6 2 0 0 7 2 0 0 7 2 0 0 6 2 0 0 6 2 0 0 7 2 0 0 7 2 0 0 9 2 0 0 9 2 0 0 6 2 0 0 6 2 0 0 7 2 0 0 7 4 1 1 1 2 0 0 7 2 0 0 7 2 0 0 6 2 0 0 6 2 0 0 7 2 0 0 7 5 2 ● ● ● ● ● ● ● Análises em curso 2 1 4 4 6 2 1 1 3 10 12 19 2 17 2 9 5 8 1 2 8 1 2 3 2 14 2 7 1 ● ● ● ● 3 3 2 1 3 4 8 5 12 10 2 2 3 3 8 1 9 2 18 1 1 5 4 20 4 4 2 8 2 2 6 2 2 1 1 6 2 1 1 1 1 2 3 10 15 18 1 1 2 1 9 5 4 20 16 7 6 2 2 16 12 11 1 1 4 4
Bical T. Nacional
Baga M. Gomes
Bairrada
Estirpes de
Estirpes de
S.
S.
cerevisiae
cerevisiae
envolvidas em fermenta
envolvidas em fermenta
ç
ç
ões espontâneas
ões espontâneas
Aragonês
Amostras que não iniciaram fermentação
Resultados
2 0 0 6 2 0 0 6 2 0 0 7 2 0 0 7 2 0 0 6 2 0 0 6 2 0 0 7 2 0 0 7 2 0 0 9 2 0 0 9 2 0 0 6 2 0 0 6 2 0 0 7 2 0 0 7 2 0 0 6 2 0 0 6 2 0 0 7 2 0 0 7 2 0 0 6 2 0 0 6 2 0 0 7 2 0 0 7 2 0 0 6 2 0 0 6 2 0 0 7 2 0 0 7 2 0 0 6 2 0 0 6 2 0 0 7 2 0 0 7 2 0 0 6 2 0 0 6 2 0 0 7 2 0 0 7 2 0 0 6 2 0 0 6 2 0 0 7 2 0 0 7 2 0 0 6 2 0 0 6 2 0 0 7 2 0 0 7 1 12 1 2 4 4 2 8 12 13 2 8 2 6 3 ● ● ● ● Análises em curso ● 1 1 1 21 ■ ■ ■ Não-Saccharomyces ■ 2 ■ 1 13 2 1 ■ 2 6 ■ 6 2 2 2 4 4 1 1 1 5 5 5 2T. N a c io n a l
E
st
irp
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Dão 2009 2009 20062006 A rin to 20072007 20062006 Estremadura Estremadura Alentejo Alentejo Alentejo Alentejo 20072007 20092009 20092009 Estremadura Estremadura Estremadura 20062006 20072007 2006 2006 Estremadura Palmela Ribatejo Ribatejo 20092009 20062006 20092009 20062006 Alentejo Estremadura 20062006 20062006 Alentejo Alentejo Douro Douro Estremadura Estremadura 20062006 2007 2007 20092009 20092009 2006 2006 2007 2007 ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● 2 ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● A m o st ra s q u e n ã o in ic ia ra m fe rm e n ta ç ã o e sp o n tâ n e a A n á lis e s e m c u rs o ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● N ã o -S a c c h a ro m y c e s ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ 2 1 3 ■ ■ A ra g o n ê s C a st e lã o Tr in c a d e iraAçores - 2009
Estirpes de
Estirpes de
S.
S.
cerevisiae
cerevisiae
envolvidas em fermenta
envolvidas em fermenta
ç
ç
ões espontâneas
ões espontâneas
Resultados
G ra c io sa Arinto P ic o S . J o rg e Te rc e ir a G ra c io sa P ic o S . J o rg e Te rc e ir a P ic o S . J o rg e Te rc e ir a P ic o F a ia l F lo re s G ra c io sa S . J o rg e S . M ig u e l S . M a ri a Te rc e ir aAmostras que não iniciaram fermentação espontânea ● Análises em curso
● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ●
Resultados
A base de dados de estirpes aut
A base de dados de estirpes aut
ó
ó
ctones de
ctones de
S.
S.
cerevisiae
cerevisiae
http://
http://
scwsc.bio.uminho.pt
scwsc.bio.uminho.pt
Permite consultar informação sobre: •Castas •Regiões Vitivinícolas •Métodos de identificação •Estirpes/ Dados genéticos •PublicaçõesResultados
A base de dados de estirpes aut
A base de dados de estirpes aut
ó
ó
ctones de
ctones de
S.
S.
cerevisiae
cerevisiae
Possibilita pesquisar as estirpes isoladas por: •Nº de isolado
•Regiões Vitivinícolas •Vinha
•Castas
Cada estirpe tem informação detalhada sobre a sua origem e isolamento e as suas combinações alélicas de microssatélites.
Conclusões
Esta colecção de estirpes de S. cerevisiae constitui um recurso importante tanto para estudos de avaliação e de conservação da biodiversidade, como também para a futura selecção de estirpes que poderão ser utilizadas na produção de vinhos com aromas diferenciadores.
Abordagens
Abordagens
futuras
futuras
…
…
AAT1 AAT1 AAT6 AAT6 AAT4 AAT4 AAT5 AAT5 AAT3 AAT3
Gen
Gené
ética
tica
Anal
Analí
ítica
tica
0,00 0,25 0,50 0,75 1,00 1,25 1,50 1,75 2,00 2,25 2,50 2,75 0 6 1 3 2 0 2 6 3 3 4 0 4 6 5 3 6 0 6 6 7 3 8 0 8 6 9 3 1 0 0 1 0 6 1 1 3 1 2 0 d C O2 /d t (g /lh )
Comportamento fermentativo
PerfilPerfilfermentativofermentativo
horas horas
Bioinform
Bioinform
á
á
tica
tica
M
M
é
é
todos
todos
computacionais
computacionais
Previsão
Previsão
de
de
caracter
caracter
í
í
sticas
sticas
a
Agradecimentos
Agradecimentos
Rui Cunha Anselmo Mendes Euclides Rodrigues José Domingues João Melícias Frederico Gomes Leonor Novais Magda Silva GraçaHugo Alves Sofia Machado Barbara Dellinger
A todas as empresas e produtores que nos facultaram amostras
A todas as empresas e produtores que nos facultaram amostras
Este trabalho foi financiado pelos programas
POCI 2010 (FEDER /FCT,
POCTI/AGR/56102/2004), PTDC
(AGR-ALI/103392/2008) e do Sétimo Programa Quadro da Comunidade Europeia (7PQ / 2007-2013) sob o contrato n º 232454.