Biodiversity of wine S. cerevisiae strains in Portuguese appellations

Abstract

A produção de vinho é uma prática ancestral, onde o sumo de uva é fermentado. Este processo baseia-se na ação de um conjunto de microrganismos, dos quais a levedura Saccharomyces cerevisiae se destaca. Considerando que atualmente há uma crescente pressão para a diferenciação dos vinhos, suportada sobretudo na valorização das características únicas do vinho, a utilização massiva de estirpes de S. cerevisiae industriais limita o potencial de produção de vinhos com perfis metabólicos e aromáticos únicos e diferenciados. Neste trabalho, o objetivo foi identificar a população de leveduras vínicas fermentativas de diferentes regiões vitivinícolas de Portugal, por forma a explorar a sua biodiversidade natural e, desta forma, avaliar o potencial de diferenciação existente naturalmente nas vinhas Portuguesas. Para tal, isolaram-se leveduras de 36 fermentações de diferentes castas de quatro regiões vitivinícolas de Portugal. Ao todo foram isoladas 1260 leveduras na sua maioria S. cerevisiae. Das 911 S. cerevisiae identificadas foram distinguidas 826 estirpes de S. cerevisiae. Com este trabalho, reunimos uma amostragem significativa da diversidade de estirpes de S. cerevisiae endógenas nas vinhas portuguesas, que permitirão um estudo mais aprofundado da diversidade genética. Assim, este trabalho representa um avanço significativo na exploração da biodiversidade de S. cerevisiae em Portugal, e será a base de futuros trabalhos em que se pretende explorar o potencial enológico destas estirpes.

Winemaking is an ancestral practice, where the grape juice is fermented into wine. This process relies on the action of a set of microorganisms where the yeast Saccharomyces cerevisiae stands out. Considering that nowadays there is a growing pressure for the wines’ differentiation, manly supported by the valorisation of the unique wine characteristics, the massive use of industrial S. cerevisiae strains limits the potential of a differential production of wine with metabolic and aromatic unique profiles. In this work, the main objective was to identify the fermentative wine yeasts population of different Portuguese wine appellations of origin, in order to exploit their natural biodiversity and to evaluate the differentiation potential present at Portuguese vineyards. Therefore, it is urgent to unveil the yeasts communities present in different Portuguese wine appellations whit a holistic approach and by this explore their natural biodiversity. In this work, yeasts were isolated from 36 fermentations of different grape varieties of four Portuguese appellations of origin. The predominant species from the 1260 yeast isolates was S. cerevisiae. In the 911 S. cerevisiae identified we found 826 S. cerevisiae strains. With this study we have gathered a significant sampling of endogenous diversity of S. cerevisiae that will allow a deeper study on the genetic diversity. Therefore, this study represents a significant progress in the exploitation of the Portuguese S. cerevisiae biodiversity, which will be the basis for future work in which we intend to exploit the oenological potential of these strains.