Grade and Potency

Además de los polisacáridos procedentes de la levadura, y los procedentes de la uva, en el vino también encontramos otros polisacáridos procedentes de otros microorganismos. Así por ejemplo, el hongo Botrytis cinérea, responsable de la podredumbre gris y noble de la uva, produce β-glucanos (Dubordieu y col., 1981) que se disuelven en el mosto, pasando de esta manera al vino. Estos glucanos se caracterizan por dificultar las operaciones de desfangado en el mosto y de filtración en el vino, además de tener la capacidad de inhibir la levadura cuando se inicia la fermentación, lo que puede dar lugar a un aumento de la concentración de ácido acético en el vino final (Fulgelsang y col.,2007).

También otros microorganismos como las bacterias lácticas, se ha descrito que tienen la capacidad de producir glucanos (Fulgelsang y col., 2007). Aunque principalmente son las levaduras encargadas de la fermentación alcohólica los principales microorganismos que enriquecen el vino de polisacáridos.

4.2.1.Polisacáridos procedentes de las levaduras.

Los polisacáridos procedentes de las levaduras son la segunda fuente mayor de liberación de polisacáridos en vino. Los polisacáridos procedentes de las levaduras están situados en la pared celular, que representa entre 15-30% de su peso seco en S.

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nm de ancho (Dupres y col., 2010; Yamaguchi y col., 2011) esta pared se halla separada de la membrana plasmática por el llamado espacio periplasmático (Figura 8).

Manoproteínas β-1-6glucanos (5-10%) Quitina (1,5-6%) β-1-3-glucanos (35-45%) Espacio periplasmático Membrana plasmática fosfolipídica Proteína transmembrana GPI Pared celular externa Pared celular interna

Figura 8.Esquema de la envoltura celular de las levaduras (Molina y col., 2000). Se indica el

porcentaje en peso de cada componente (Klis y col., 2006).

Las funciones de la pared celular son diversas (Klis y col., 2006): • Estabilización de las condiciones osmóticas internas.

• Protección contra el estrés físico, tanto desde el punto de vista osmótico como mecánico, proporcionando rigidez y elasticidad que permite transmitir y redistribuir las tensiones físicas.

• Mantenimiento de la forma celular, que es una condición previa para la morfogénesis.

• Limitación de la permeabilidad de la célula, contribuyendo a la retención de agua, y a la formación de un microambiente en la región interna de la pared adyacente a la membrana plasmática.

La pared celular de las levaduras está formada por dos capas, una externa que consiste en una envuelta de carácter rígido ligeramente elástica que tiene como misión proteger los elementos que contiene, y está compuesta principalmente por β-1-6 glucanos y manoproteínas, y por otro lado, la capa interna, que actúa como andamio de la exterior. Esta capa interna está formada por una red tridimensional de β-1-3 glucanos y quitina, es transparente y amorfa, y es la responsable de proporcionar el carácter rígido, que

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permite mantener la forma de la pared y favorecer la resistencia a los cambios osmóticos y mecánicos (Cid y col., 1995; Aguilar-Uscanga y col., 2005).

La envoltura celular está formada en un 90% por polisacáridos el resto son péptidos y proteínas.

4.2.1.1. Los Glucanos.

Los glucanos representan entre el 30 y 55% del peso seco de la pared de las levaduras. Son junto con las manoproteínas, los compuestos más abundantes en la pared celular. Están compuestos por unidades de D-Glucosa con uniones β-(1-3) y β-(1-6).

La fracción mayoritaria son los β-(1-3) glucanos que representan entre el 30-45% de la masa seca de la levadura (Klis y col., 2006). Estos glucanos están unidos en la parte externa con moléculas altamente ramificadas de β-(1-6)- glucanos, que representan el 5-10% del peso seco de la levadura, (Klis y col., 2006) su principal función es la organización de la pared celular, ya que actúan como unión flexible formando interconexiones con los β-(l→3)-glucanos, con la quitina y con las manoproteínas, enlazando estas últimas con la red β-(l→3)-glucanos (Klis y col., 2002; Lesage y col., 2006).

Estos polisacáridos forman una red amorfa tridimensional que da rigidez y elasticidad a la pared celular favoreciendo la integridad de la célula y dando forma a la levadura.

4.2.1.2. La Quitina.

Este polímero lineal de N-acetil-glucosamina unido covalentemente a la malla de β-1-3 glucanos, sólo representa el 1-2% del peso seco de la célula. Es por lo tanto, un componente minoritario de la pared, aunque su concentración puede aumentar en la

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célula como respuesta al estrés (Popolo y col., 1997; Osmond y col., 1999; Valdivieso y col., 2000).

4.2.1.3. Las Manoproteínas.

Las manoproteínas presentan un gran interés desde el punto de vista enológico, ya que, representan el 35% de los polisacáridos totales en vino tinto (Vidal y col., 2003b) y son responsables de la porosidad de la pared y además juegan un papel de filtro selectivo y de protección contra ataques químicos y enzimáticos de tipo glucanasa (Aguilar- Uscanga y col., 2005).

Las manoproteínas son glicoproteínas, amenudo altamente glicosiladas con fracciones de carbohidratos que consiste principalmente en manosa (>90%), glucosa (Guadalupe y col., 2010) y proteínas (<10%) (Vidal y col., 2003b).

Estos compuestos representan entre el 30 y el 50% de la pared celular de la levadura (Klis, 2006). Como se ha descrito anteriormente, están unidas indirectamente a la matriz por la parte más externa, que da lugar a la pared celular externa, por enlaces covalentes con los β-1-6 glucanos y en menor grado también los podemos encontrar unidos directamente a los β-1-3 glucanos (Klis y col., 2002).

Se ha descrito que las manoproteínas pueden ser liberadas por las levaduras en dos momentos distintos. En primer lugar, se liberan por la levadura durante la fase de maceración y fermentación alcohólica del mosto de uva (Vidal y col., 2003b; Ayestarán y col., 2004; Doco y col., 1996). Estas manoproteínas son sintetizadas durante la fermentación siendo la mayor parte excretadas por la célula, ya que no son utilizadas para la formación de pared de celular.

En segundo lugar se liberan durante el envejecimiento de los vinos en presencia sobre lías, y es debida a la acción de las β-1,3 glucanasas, las enzimas responsables de degradar los β-glucanos que forman la pared, liberando las manoproteínas ancladas sobre el β-glucanos. Posteriormente, estas manoproteínas liberadas podrán ser hidrolizadas por las enzimas manosidasas y proteasas, liberando pequeños polipéptidos (Doco y col., 2003).

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Estos compuestos tienen un tamaño muy variable de entre 6-800 kDa (Moine-Ledoux y col., 1992; Doco y col., 2003).

La cantidad de manoproteínas liberadas por la levadura depende de la cepa especifica de levadura (Vidal y col., 2003b; González-Ramos y col., 2008), las condiciones de elaboración y nutritivas del mosto, y las condiciones de envejecimiento (Riberéau- Gayon y col., 2002; Doco y col., 2003).

La estructura molécular de las manoproteínas consisten en una estructura tridimensional basada en un núcleo proteico con dos tipos de cadena glicánicas: cadenas cortas de D- manosas (unidas por enlaces α-(1→2) o α-(1→3)) a la parte proteica a través de residuos de serina o treonina, y el segundo tipo de cadenas, que son largas o polimanosídicas ramificadas que consisten en una cadena principal de α-(1→6) manosa con ramificaciones cortas de residuos de manosa unidos en posición α-(1→2) y con manosas terminales en posición α-(1→3) Estas cadenas polimanosídicas ramificadas están enlazadas en la parte proteica mediante dos unidades de N-acetil-glucosamina, que están unidas a su vez entre sí en posición β-(1→4) y unidas covalentemente a un residuo de asparragina (Pérez -Serradilla, 2008).

En el género Saccharomyces la fracción glicánica de las manoproteínas también posee resudios glicosilados de ácido (Jigami y col., 1999; Pérez-Serradilla, 2008).