Бактерии могут помочь устранить дымный привкус вина, испорченного лесными пожарами

Новые лабораторные эксперименты показывают, что бактерия, обитающая на виноградных растениях, может расщеплять гуаякол — вещество с неприятным вкусом, которое портит вина, изготовленные из винограда, подвергшегося воздействию дыма лесных пожаров. Клаудия Кастро из Службы сельскохозяйственных исследований Министерства сельского хозяйства США и коллеги представили эти результаты в PLOS One.

Лесные пожары всё чаще происходят в винодельческих регионах западного побережья США. Виноград может поглощать из дыма вещества, которые в итоге попадают в бутылку, придавая вину дымный, пепельный привкус. Предыдущие исследования показали, что одно из таких веществ, гуаякол, могут расщеплять определённые виды бактерий, живущих в почве. Это открывает возможность использовать бактериальные метаболические процессы для улучшения вкуса «дымных» вин.

Однако мало исследований изучали, способны ли к разложению гуаякола бактерии, естественным образом обитающие на виноградной лозе как часть микробиома растений. Чтобы проверить эту возможность, Кастро и коллеги собрали листья двух сортов винограда — шардоне и каберне совиньон — и протестировали их в лаборатории на наличие поедающих гуаякол бактерий.

Они обнаружили, что на листьях присутствуют два штамма одного вида бактерий, Gordonia alkanivorans, способные расщеплять гуаякол в лабораторных условиях. Анализ их геномов выявил конкретные гены, участвующие в этом метаболическом процессе, включая ген под названием guaA. Когда этот ген экспериментально удалили в клетках G. alkanivorans, бактерия потеряла способность расщеплять гуаякол, что подтвердило необходимость гена guaA для этого процесса.

Исследователи также подвергли живые растения мерло воздействию дыма от кулинарной коптильни, имитируя воздействие дыма лесного пожара, и проверили, какие виды бактерий присутствовали на растениях до и после. Они обнаружили, что микробиом как на листьях, так и на ягодах (виноградинах) значительно изменился в течение нескольких дней после воздействия дыма. Отмечен рост численности бактерий класса Bacilli, которые известны своей способностью выживать в экстремальных условиях.

В последние годы вино с дымным привкусом обошлось участникам отрасли в миллионы долларов. Эти новые данные могут помочь проложить путь к разработке биотехнологических стратегий, превращающих естественное бактериальное разложение неприятных на вкус веществ в инструменты для спасения вкуса вина.

Клаудия Кастро добавляет: «В этом исследовании мы идентифицировали два представителя микробиома винограда, способных расщеплять гуаякол — летучий фенол, который вносит вклад в дымный привкус вина. Мы также выявили изменения в микробиоме винограда, вызванные имитацией дыма лесного пожара, с целью предоставить генетические инструменты для борьбы с этим дефектом».