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Departament de Bioquímica i Biotecnologia, Unitat d´Enologia del Centre de Referència en Tecnologia d´Aliments, Facultats de Química i Enologia, Campus Sescelades, Universitat Rovira i Virgili, 43007 Tarragona. e-mail: juana.gil@estudiants.urv.net
La arginina que permanece en el vino después de la fermentación alcohólica puede ser degradada por algunas bacterias lácticas que realizan la fermentación maloláctica, a través de la ruta de la arginina deiminasa (ADI). En esta vía participan tres enzimas y una proteína de trasporte intercambiadora de arginina y ornitina, codificadas por sus correspondientes genes. Se generan unos intermediarios como la citrulina y el carbamil fosfato que pueden reaccionar con el etanol generando carbamato de etilo, compuesto potencialmente carcinógeno.
El objetivo es evitar la aparición del carbamato de etilo en vinos, por lo que conviene estudiar la degradación de arginina, la aparición de precursores del carbamato de etilo y la expresión de los genes de la ruta ADI en diferentes condiciones.
Se ha estudiado la expresión génica en cepas degradadoras de arginina. Para ello en primer lugar se ha fijado el tiempo mínimo de expresión. Para un análisis cualitativo se ha probado una RT-PCR en diferentes tiempos de inducción con 5 g/l de arginina. A las 7 y 24 horas el amplificado resultante daba la misma intensidad en un gel de agarosa. El tiempo mínimo de expresión de 7 h se comprobó mediante una real time PCR, dando lugar al mismo ciclo de amplificación que tras 24 h de inducción, corroborando así el resultado del método cualitativo.
La expresión génica por PCR a tiempo real se probó con la cepa mto1 de Oenococcus oeni, degradadora de arginina en estudios previos. Para ello se hizo crecer a diferentes pH y concentraciones de etanol y se analizó la expresión de los cuatro genes relativa a un gen constitutivo, en este caso el gen 16 S. A pH 4,5 sin etanol se produjo una inducción en la expresión de los genes por la arginina, siendo ésta superior para el gen arcA (gen que codifica para el enzima ADI). En cambio a pH 3,6 sin etanol o a pH 4,5 con 6 % de etanol hay una disminución de la expresión.
También se estudió la degradación de arginina y aparición de los otros aminoácidos implicados en la vía ADI como son la ornitina y la citrulina, por HPLC, en una serie de cepas de O. oeni y se observó una amplia variabilidad. A su vez se analizó el amonio excretado, comprobando su correlación con la degradación de arginina en diferentes condiciones.