Новое исследование ферментации вина поможет улучшить букет

Вкус вина формируется из множества соединений, которые образуются при ферментации виноградного сусла дрожжами. Однако многие детали этого процесса остаются неясными. Теперь группа исследователей из Франции начала раскрывать механизмы, с помощью которых дрожжи управляют азотом — важнейшим элементом, составляющим около 16% белков и 4% всего органического вещества. Исследование опубликовано 23 января в журнале Applied and Environmental Microbiology Американского общества микробиологии.

«В естественных и промышленных условиях сложная смесь аммония и аминокислот составляет азотный ресурс, который могут поглощать и использовать все микроорганизмы», — пояснила руководитель исследования Кароль Камараза, доктор философии, научный сотрудник Исследовательского центра наук для энологии-микробиологии INRA в Монпелье. «Это сильно отличается от лабораторных условий, где азот предоставляется в виде единственного источника, в основном в форме аммония».

В этом исследовании изучалось, как дрожжи управляют и используют доступный азот в промышленных условиях — при винном брожении — для поддержания своего роста. Это важно, поскольку азот может быть лимитирующим фактором в синтезе аминокислот (строительных блоков белков) и летучих соединений, которые придают вину его букет.

Исследователи неожиданно обнаружили, что вместо прямого включения азота в белки дрожжи расщепляют потребляемые аминокислоты, создавая внутри клеток пул азота, который затем могут использовать по мере необходимости. Такая система обеспечивает более гибкое управление этим критически важным ресурсом.

Для отслеживания использования азота исследователи пометили определенные азотсодержащие соединения изотопами углерода или азота. Изотопы — это необычные, часто нестабильные версии элементов, имеющие другую массу из-за дополнительных протонов в ядре.

Метки позволили проследить путь азотных соединений через метаболические процессы дрожжей и в конечные белки и летучие молекулы. Согласно общепринятому мнению, во время ферментации аминокислоты немедленно включаются в синтезируемые белки. Это мнение оказалось ошибочным. Исследование показало, что они расщепляются, а азот хранится в пуле более простых азотсодержащих соединений, особенно аммония и глутаминовой кислоты, до тех пор, пока дрожжевой клетке не потребуется больше аминокислот для производства белка.

«Наше исследование будет полезно для лучшего контроля ферментации и сенсорного качества вин», — сказала Камараза. Эти знания могут помочь повысить эффективность брожения и улучшить вкус, аромат, текстуру и внешний вид вина.