Environmental,and,genetic,factors,affecting,Saccharomyces+ cerevisiae,performance,during,second,fermentation

El mètode tradicional utilitzat en la producció de vins escumosos (com el cava i el champagne) es caracteritza per una segona fermentació que té lloc dins l’ampolla. Aquesta segona fermentació presenta unes característiques molt específiques com són un alt contingut d’etanol, una pressió de CO2 creixent, baixa disponibilitat de nutrients i baixa temperatura. En aquesta tesi, s’ha analitzat en primer lloc l’efecte de factors ambientals sobre la cinètica fermentativa de Saccharomyces cerevisiae durant la segona fermentació, mitjançant el seguiment de la segona fermentació amb afròmetres. En segon lloc hem analitzat quin efecte tenen pràctiques habituals com l’addició de nutrients al vi base sobre la composició final del vi escumós, mitjançant l’anàlisi per HPLC del contingut d’aminoàcids i polisacàrids del vi i la seva capacitat escumant (mosalux). Finalment ens vàrem proposar identificar les bases genètiques de la segona fermentació mitjançant la detecció i validació de Quantitative Trait Locus (QTL). Els resultats obtinguts ens han permès identificar la temperatura, el vi base utilitzat, la soca de llevat i la font de nitrogen utilitzada en l’aclimatació del llevat com els factors que tenen més impacte en la segona fermentació. En segon lloc respecte a la composició final del vi escumós, hem pogut detectar que l’adició de nitrogen al vi base afavoreix, l’alliberament d’aminoàcids. Mentre que, l’adició de llevats secs inactius, promou la alliberació de polisacàrids i afavoreix l’escumabilitat del vi escumós. Finalment, hem identificat quatre gens, la variació al·lèlica dels quals explica la variació fenotípica observada entre soques.El método tradicional utilizado en la producción de vinos espumosos (como el cava y el champagne) se caracteriza por una segunda fermentación que tiene lugar dentro de la botella. Esta segunda fermentación presenta unas características muy específicas como son un alto contenido de etanol, una presión de CO2 creciente, baja disponibilidad de nutrientes y baja temperatura. En esta tesis, se han analizado en primer lugar el efecto de factores ambientales sobre el desarrollo de la segunda fermentación, mediante su seguimiento con afrómetros. En segundo lugar hemos analizado qué efecto tienen prácticas habituales como la adición de nutrientes al vino base sobre la composición final del vino espumoso, mediante el análisis por HPLC del contenido de aminoácidos y polisacáridos del vino y su capacidad espumante (mosalux). Finalmente nos propusimos identificar las bases genéticas de la segunda fermentación mediante la detección y validación de “Quantitative Trait Locus” (QTL). Los resultados obtenidos nos han permitido identificar la temperatura, el vino base utilizado, la cepa de levadura y la fuente de nitrógeno utilizada en la aclimatación de la levadura como los factores que tienen mayor impacto en la segunda fermentación. En segundo lugar respecto a la composición final del vino espumoso, hemos podido detectar que la adición de nitrógeno al vino base favorece, la liberación de aminoácidos. Mientras que, la adición de levaduras secas inactivas, promueve la liberación de polisacáridos y favorece la espumabilidad del vino espumoso. Por último, hemos identificado cuatro genes, la variación alélica de los que explica la variación fenotípica observada entre cepas.The traditional method used to produce sparkling wines (such as cava and champagne) is characterized by a second fermentation that takes place inside the bottle. This second fermentation has very specific characteristics such as a high ethanol content, increasing CO2 pressure, low temperature and low nutrient availability. In this thesis, we have firstly analyzed the effect of environmental factors on fermentation kinetics of Saccharomyces cerevisiae during the second fermentation, by monitoring the second fermentation development using aphrometers. Secondly, we analyzed what effect have common practices such as adding nutrients to the base wine on the final composition of the sparkling wine by HPLC analysis of content of amino acids and polysaccharides and its foaming capacity (mosalux) of the sparkling wine. Finally we aimed to identify the genetic basis of the second fermentation using Quantitative Trait Locus (QTL) mapping and validation approach. The results obtained enabled us to identify the temperature, the base wine used, the yeast strain and source of nitrogen used in the acclimatization of yeast as the factors that have the highest impact in the second fermentation kinetics. Secondly, with respect to the final composition of sparkling wine, we have found that the addition of nitrogen to the wine base favors the release of amino acids. While the addition of inactive dry yeast, promotes the release of polysaccharides and favors the foaming propoerties of the sparkling wine. Finally, we have identified four genes whose allelic variation explains the phenotypic variation observed among strains