Factores que influyen sobre la producción de hidroxitirosol durante la fermentación alcohólica

Abstract

Los compuestos bioactivos son capaces de regular ciertas funciones metabólicas aportando beneficios para la salud. Entre ellos se encuentran la melatonina, serotonina, ácido 3-indolacético, triptofol, ácido γ-aminobutírio (GABA), glutatión (GSH), tirosol e hidroxitirosol (HT). Pueden ser producidos por diferentes microorganismos durante el proceso de fermentación, a partir de diferentes aminoácidos Estos aminoácidos se encuentran en el mosto de uva y de cerveza, y durante la fermentación alcohólica (FA), las levaduras, los metabolizan dando lugar a estos bioactivos en bebidas fermentadas como el vino y la cerveza. La presente Tesis Doctoral tiene por objetivo evaluar diferentes condiciones de fermentación que pueden llevar a un aumento de la producción del HT, con el fin de obtener vinos más ricos en este bioactivo. El capítulo 1 se centra en la producción de HT, en mosto sintético, por diferentes cepas de levaduras (6 S. cerevisiae comerciales, 2 S. cerevisiae autóctonas y 2 no S. cerevisiae) para determinar si la cepa es un factor que influye en la producción de este compuesto y para seleccionar la más productora. El segundo capítulo se dirige a evaluar la producción de HT, en mosto sintético, por la cepa seleccionada, a partir de diferentes concentraciones iniciales de su aminoácido precursor, tirosina (10 mg/L y 60 mg/L), para determinar si la concentración de tirosina inicial influye en la producción de HT. El tercer capítulo se dedica a la monitorización de la síntesis de HT, por la cepa seleccionada, en mostos de uva natural Chardonnay y Palomino Fino, al objeto de verificar si el tipo de mosto (sintético vs natural) es un factor que determina la producción de HT. El capítulo 4 tiene como objetivo el seguimiento durante la fermentación alcohólica de la producción de HT y tirosol, por la cepa seleccionada, en mostos de uva natural Pedro Ximénez, Tempranillo y Palomino Fino, analizando si la esterilización del mosto y la temperatura de fermentación son dos factores que influyen en la producción de HT. Para la consecución de estos objetivos, primero se elaboraron los mostos, luego se llevaron a cabo la preinoculación y la inoculación con la levadura correspondiente, seguidamente tuvieron lugar las FA, después se tomaron muestras, a continuación, se trataron las muestras y, por último, se cuantificaron los compuestos en el UHPLC/HRMS. El HT fue producido por todas las cepas de levaduras, siendo las S. cerevisiae comerciales las que mayores concentraciones sintetizaron, concretamente, la cepa de levadura S. cerevisiae Red Fruit (6.12 ng/mL). La concentración inicial de tirosina en el mosto no mostró tener un efecto en la síntesis de HT ya que, aunque se incrementó seis veces la concentración del aminoácido precursor, las concentraciones de HT no aumentaron en la misma proporción. El HT se cuantificó tanto en el medio extra como intracelular siendo su concentración superior en el compartimento extracelular. El tipo de mosto pareció tener un efecto en la producción de HT ya que las concentraciones fueron 2.6–4.4 veces superiores en los mostos de uva naturales. Además, la variedad de uva también influyó en la producción de HT, siendo el mosto natural Chardonnay, seguido del Pedro Ximénez, en el que se obtuvieron mayores concentraciones de HT. En las variedades Tempranillo y Palomino Fino las mayores concentraciones de HT tuvieron lugar con la temperatura de 25ºC y en la variedad Pedro Ximénez con la temperatura de 18ºC. Por otro lado, las concentraciones más elevadas en dos de los mostos aparecieron en las condiciones de no esterilización. Estos resultados aportan información crucial sobre las condiciones de fermentación que conducen a una mayor síntesis de HT (S. cerevisiae Red Fruit, mostos de las variedades Chardonnay y Pedro Ximénez, y no esterilización de los mostos) por las levaduras durante la fermentación alcohólica, al objeto de incrementar su producción y obtener vinos más ricos en este compuesto bioactivo