Resultados del proyecto Centit-Deméter

El desfase entre la madurez de los azúcares y la de polifenoles y aromas y la disminución de la acidez con los riesgos de estabilidad microbiológica que esto conlleva, son algunos de los efectos negativos que puede originar el cambio climático sobre la calidad de los vinos españoles. El conjunto de proyectos realizados pretendía generar conocimientos científicos y tecnológicos que permitieran al sector paliar estos efectos desde un punto de vista integral. Por esta razón, el proyecto se estructuró en 7 áreas e conocimiento: Transcriptómica, Viticultura, Levaduras, Bacterias, Análisis, Cava y Medio Ambiente. Además se buscaron nuevas tecnologías que supusieran un salto tecnológico para el sector. Estas nuevas tecnologías se han basado principalmente en estudios de transcriptómica de la vid, estudios de metabolómica de Saccharomyces cerevisiae y estudios de mecanismos moleculares de tolerancia al etanol de Oenococcus oeni. Todas ellas han constituido un proyecto transversal financiado por todos los socios del consorcio que ha recibido el nombre de Línea Troncal.

Los resultados más relevantes del proyecto fueron presentados por la líder del Consorcio Deméter, Mireia Torres, en la jornada de clausura del proyecto el pasado 15 de noviembre de 2012.

En el paquete de Transcriptómica, y dentro de la línea troncal, los investigadores han conseguido desarrollar una nueva herramienta para el estudio de la expresión génica en la vid, un 'Microarray' de la nueva generación de Nimblegen. Se han llegado a estudiar 800 genes asociados al proceso de maduración. En el estudio realizado en condiciones de invernadero, se han estudiado dos temperaturas y dos regímenes hídricos para las variedades Tempranillo, Albariño y Verdejo contrastándose los resultados con los obtenidos en viñedos de las mismas variedades en zonas de clima mediterráneo y atlántico-continental.

A nivel de expresión génica, un aumento medio de la temperatura de 3 °C provoca respuestas de estrés térmico en las uvas y un aumento en la expresión de genes relacionados con la síntesis de precursores aromáticos del grupo de los terpenos, lo que se ha corroborado por los resultados de los análisis de precursores. El aumento de la temperatura también provoca una reducción en la expresión de los genes que codifican transportadores de membrana, posiblemente asociados a un aumento en la fluidez de las membranas. La reducción en la expresión de algunos transportadores vacuolares de antocianos podría ser una causa de la reducción en la acumulación de pigmentos observada a temperaturas más elevadas. El estrés hídrico causa una aceleración del ciclo, pero no modifica en gran medida el proceso de maduración. Sin embargo, la disponibilidad hídrica reduce los efectos de la temperatura en la expresión génica. En el viñedo de la zona Mediterránea se ha podido observar una mayor síntesis de flavanoles (compuestos asociados a una mayor astringencia y que al mismo tiempo contribuyen a la copigmentación).

En el paquete de Viticultura se ha realizado un estudio muy completo encaminado a conocer el efecto de diferentes estrategias de gestión del viñedo en la adaptación al cambio climático. Los resultados engloban los conocimientos adquiridos en el ensayo de la línea troncal, tanto en el invernadero como en los viñedos y también los de las líneas específicas con ensayos en toda la geografía española. Los estudios ponen de manifiesto que las condiciones de cambio climático afectan especialmente a la zona Mediterránea, donde el riego tiene un gran valor como atenuante de los efectos negativos del cambio climático. En la aplicación del riego es importante tener en cuenta que el momento de aplicación es importante ya que dependiendo del momento de inicio podemos actuar sobre el vigor, la fertilidad, la composición de la baya o sobre la senescencia. También en este paquete se ha trabajado en la viticultura de precisión. Mediante imágenes multiespectrales y sensores terrestres con la incorporación de datos a un sistema SIG, algunas empresas han podido clasificar sus viñedos en base al vigor permitiendo mejorar la gestión de tratamientos contra plagas, abonados y permitiendo la clasificación de la vendimia en origen. En el campo de las enfermedades de la vid, un aspecto que también puede verse afectado por el cambio climático, se ha obtenido un sistema de PCR Multiplex que permite la detección rápida de 8 especies de hongos de forma simultánea. También se dispone de una colección de bacterias antagonistas de estos hongos con resultados positivos in vitro para la lucha biológica.

En el paquete de Levaduras y dentro de la línea troncal se ha conseguido desarrollar un modelo metabólico basado en estados estacionarios independientes que simulan diferentes momentos de la fermentación alcohólica. Este modelo permite estudiar diferentes aspectos del proceso de fermentación que puedan verse alterados con el cambio climático. En el campo de la nutrición nitrogenada se han desarrollado marcadores bioquímicos y molecualres indicadores de carencias de nitrógeno durante la fermentación alcohólica. Por otra parte se ha estudiado la nutrición nitrogenada durante la fase estacionaria en función de la fuente de nitrógeno utilizada, llegándose a desarrollar un nuevo producto para enriquecer los mostos en base a los resultados de este estudio. Los proyectos específicos de las empresas han permitido seleccionar cepas de levaduras con aptitudes interesantes como la menor producción de etanol o la superproducción de manoproteínas. Se ha solicitado una patente y existe otra en estudio.

En el paquete de Bacterias el estudio de la línea troncal ha permitido seleccionar cepas tolerantes al etanol y analizar la expresión de los genes en comparación con una cepa de colección no tolerante. Se ha conseguido determinar algunos genes como marcadores de las cepas tolerantes tanto en condiciones de laboratorio como directamente en vino. Se han puesto a punto metodologías para estudiar la tolerancia de las cepas en base al perfil de proteínas y al de los ácidos grasos de membrana. También se estudia la posibilidad de patentar las cepas resistentes al etanol seleccionadas. Ya dentro de las líneas específicas se han obtenido resultados interesantes en la selección de cepas de bacterias que contribuyen a la acidificación biológica. También en el estudio de sistemas de conservación de inóculos de bacterias lácticas seleccionadas por su aptitudes de resistencia al etanol y a pH bajos.

En el paquete de Análisis varias empresas del consorcio han trabajado diferentes aspectos de la madurez fenólica consiguiendo profundizar en el conocimiento de la evolución de la fracción polifenólica a lo largo de la maduración y en el desarrollo de un prototipo para la medida de este parámetro en bodega.

En este paquete se han desarrollado sistemas rápidos de medida como un PCR en tiempo real para la medida de Brettanomyces, sondas específicas para bacterias lácticas y acéticas con aplicación en tecnología de hibridación fluorescente in situ (FISH) que puede tener aplicaciones en el embotellado y sensores electroquímicos para la medida en continuo de los procesos fermentativos.

En el paquete de Cava se han desarrollado metodologías de análisis para mejorar la calidad de la espuma ya que todo indica que las nuevas condiciones de cambio climático pueden tener una influencia negativa sobre este parámetro tan importante para este producto. Se ha puesto a punto una metodología de determinación de polisacáridos mediante HPLC de exclusión y se ha desarrollado un patrón para el calibrado del Mosalux. A nivel enológico se ha visto el interés en relación a la calidad de la espuma de algunas técnicas de elaboración como la crianza sobre lías y se han seleccionado algunas levaduras como las de mayor interés para el desarrollo de la segunda fermentación. En relación a la madurez de la vendimia se ha podido constatar que la acidez es un parámetro vital de calidad para el cava por lo que se deberá optar por el adelanto de la vendimia.

En el paquete de Medio Ambiente se han estudiado las técnicas de biorreactores de membrana y membranas de ultrafiltración demostrándose que permiten obtener aguas con la calidad adecuada para ser reutilizadas en los casos previstos por la legislación española (recarga de acuíferos, torres de refrigeración y riego). El sector del corcho catalán ha realizado un estudio conjunto en el que han analizado el ciclo de vida de dos productos, el tapón de corcho natural y el tapón aglomerado. El estudio ha permitido identificar los puntos críticos de contaminación medioambiental, principalmente en las operaciones de hervido de las plancha y de fabricación del tapón aglomerado, así como las acciones de mejora de los mismos.