La paradoja del cobre: protege la vid, pero daña el aroma del vino

En el reciente estudio, de este mes de mayo, titulado "Copper-based grape pest management has impacted wine aroma", publicado en la revista Scientific Reports por Irene De Guidi, Virginie Galeote, Bruno Blondin y Jean-Luc Legras, se explora la relación entre el manejo de plagas en viñedos mediante el uso de cobre y su efecto en la calidad aromática del vino. La investigación pone de manifiesto cómo la adaptación de las levaduras del vino al cobre ha llevado a un incremento en la producción de sulfuro de hidrógeno (H2S), un compuesto que deteriora el aroma del vino.

Desde la antigüedad, la viticultura ha experimentado diversas transformaciones. Una de las prácticas más significativas en la historia moderna ha sido el uso intensivo de compuestos de cobre para controlar enfermedades como el mildiu en los viñedos europeos. Este método de manejo sanitario ha aumentado considerablemente los niveles de cobre en el mosto de uva​​.

Levaduras y producción de sulfuro de hidrógeno

La fermentación del vino es llevada a cabo principalmente por la levadura Saccharomyces cerevisiae. Estas levaduras han desarrollado resistencia al cobre a través de la amplificación del gen CUP1, que codifica para una proteína rica en azufre, fundamental para la desintoxicación del cobre​​. Sin embargo, esta adaptación tiene un costo metabólico: la sobreproducción de H2S durante la fermentación alcohólica, lo cual afecta negativamente la calidad del vino debido a su olor desagradable.

El estudio evaluó 51 cepas de S. cerevisiae provenientes de tres nichos ecológicos: vino, velo de vino (flor) y robles. Se observó una notable variabilidad en la producción de H2S durante la fermentación alcohólica, influenciada tanto por la presencia de sulfito (SO2) como por el contenido de cobre en el mosto. Las cepas de vino produjeron significativamente más H2S en presencia de sulfito en comparación con las cepas de flor y robles​​.

Influencia del cobre en la producción de H2S

El cobre en el mosto no solo proviene del tratamiento de los viñedos sino también de procedimientos destinados a reducir la producción de H2S. El estudio mostró que un mayor contenido de cobre en el mosto incrementa la producción de H2S en las levaduras del vino. Este fenómeno se observó en cepas industriales de vinificación, como VL1 y LMD17, que al estar expuestas a concentraciones crecientes de cobre, produjeron mayores cantidades de H2S​​.

Una de las observaciones más interesantes del estudio fue la relación no lineal entre el número de copias del gen CUP1 y la producción de H2S. Las cepas con un número moderado de copias de CUP1 (hasta 10) mostraron un incremento en la producción de H2S, mientras que aquellas con un mayor número de copias exhibieron una reducción en la producción de este compuesto. Este patrón se confirmó mediante el uso de un plásmido multicopia que sobreexpresa CUP1, lo que reproduce la relación compleja observada​​.

Impacto del sulfito en la resistencia al cobre

El sulfito, comúnmente añadido durante la vinificación para sus propiedades antimicrobianas y antioxidantes, también afecta la resistencia al cobre. Se encontró que la adición de sulfito mejora la resistencia al cobre en todas las cepas analizadas, incluyendo aquellas con alta amplificación de CUP1. Esta interacción sugiere que el sulfito exógeno puede superar la capacidad de expulsión del transportador de sulfito, aumentando la producción de H2S y la síntesis de aminoácidos ricos en azufre necesarios para la producción de Cup1p​​.

Así las cosas, el uso prolongado de cobre en la viticultura ha llevado a una adaptación de las levaduras del vino, seleccionando cepas con múltiples copias del gen CUP1. Aunque esta adaptación ha mejorado la resistencia al cobre, también ha provocado un aumento en la producción de H2S, afectando negativamente la calidad del vino. Este estudio destaca la necesidad de considerar el fondo genético de CUP1 en la selección de levaduras para vinificación con el objetivo de minimizar la producción de H2S​​.

Esta investigación fue financiada por el programa de investigación e innovación Horizon 2020 de la Unión Europea y la Agencia Nacional de Investigación de Francia​​.

https://doi.org/10.1038/s41598-024-60335-9