Potencial de peptidos y enzimas con capacidad antimicrobiana para el control de microorganismos alterantes de vino

Los problemas derivados del uso del anhídrido sulfuroso en vinificación, junto a la tendencia actual a reducir el empleo de aditivos en la industria alimentaria, justifican la búsqueda de nuevos compuestos activos y estrategias de control que lo sustituyan o minimicen su empleo, de una manera eficaz y segura para los consumidores. Dos alternativas prometedoras para el control de las contaminaciones microbianas de los vinos son el empleo de péptidos antimicrobianos y la utilización de preparados enzimáticos capaces de degradar la pared celular fúngica. Durante el desarrollo de este trabajo hemos evaluado la actividad antimicrobiana de distintos péptidos y/o un preparado enzimático comercial rico en actividad β-glucanasa frente a las principales especies de levaduras y bacterias lácticas alterantes de vino. La caracterización de su actividad antimicrobiana in vitro reveló perfiles de actividad diferentes, dependiendo de la especie evaluada, e incluso a nivel de cepa, en el caso de la especie Dekkera bruxellensis. Además, a pesar de poseer diferente modo de acción el perfil de actividad de varios de los péptidos fue muy similar al correspondiente al preparado de β-glucanasas frente a varias levaduras alterantes, hecho que sugiere que la estructura y composición de la pared celular modula la acción de estos agentes antimicrobianos. Su aplicación en vino o mosto de uva reveló un significativo descenso en su eficacia antimicrobiana en estas matrices alimentarias. En las condiciones ensayadas el único péptido activo en vino fue el derivado de lactoferrina bovina LfcinB17-31, frente a las especies D. bruxellensis y Zygosaccharomyces bisporus, hecho que sugiere su potencial aplicación en bodega para el control de las contaminaciones producidas por estas especies de levadura, tanto en vino embotellado como durante la fermentación alcohólica, dada su especificidad de acción antimicrobiana. Así mismo, su demostrada actividad antibacteriana durante el proceso fermentativo lo convierte también en una alternativa para el control de bacterias lácticas alterantes durante la vinificación. Teniendo en cuenta que el único péptido activo en vino, LfcinB17-31, es un derivado de la lactoferrina bovina, el empleo de hidrolizados de esta proteína se plantea como alternativa más económica y natural a la utilización de péptidos sintéticos. Por su parte, el preparado de β-glucanasas fue activo en vino frente a D. bruxellensis y también en el caso de Z. bailii y S. cerevisiae, especies sobre las que la alternativa de los péptidos sintéticos no había resultado eficaz para su control. Su demostrada eficacia, junto al hecho de que este tipo de preparados enzimáticos ya se utiliza en vinos con otros fines, los convierte en buenos candidatos para el control de levaduras alterantes en vinificación, en este caso con un exhaustivo control de la dosis para no alterar el correcto desarrollo de la fermentación alcohólica.Sulphur dioxide (SO2) is a chemical preservative used to control the growth of unwanted microorganisms and prevent undesired oxidation during winemaking. However, due to increasing health concerns, consumer preference, and a tighter legislation regarding preservatives, there is a worldwide trend to reduce wine SO2 levels. In this context there is an increasing indication of the potential application of antimicrobial peptides and cell wall degrading-enzymes as food preservatives. In this study, the antimicrobial effects of lactoferricin B-related peptides and of a lactoferrin hydrolysate (LFH) against wine spoilage yeasts and lactic acid bacteria (LAB) have been evaluated. A commercial β-glucanase preparation, which is currently used in winemaking to improve the clarification and processing of must and wine, has been also assayed for antimicrobial activity. In vitro experiments in broth showed that different peptides had distinct activity profiles depending on the microorganism, and in the case of Dekkera bruxellensis the efficacy was found to be straindependent. Despite their different mode of action, the activity profile of the peptides against yeasts was very similar to that of the β-glucanase preparation, suggesting that the structure and cell wall composition modulates the action of both antimicrobials. The efficacy of peptides is reduced when used in must or wine. In wine, only the bovine lactoferrinderived peptide LfcinB17-31 showed activity against D. bruxellensis and Zygosaccharomyces bisporus, suggesting its potential application for spoilage control. Moreover, we have demonstrated that the antibacterial activity of LfcinB17-31 and its antimicrobial specificity could contribute to the selective control of certain spoilage LAB during the fermentation process, without affecting the activity of Saccharomyces cerevisiae. Results obtained also suggest the potential use of LFH for spoilage control as a more natural and cheaper alternative than the use of synthetic peptides. Finally, this study has revealed the potential of the β-glucanase preparation to inhibit the growth of wine spoilage yeasts, since it was active against D. bruxellensis, Zygosaccharomyces bailii and S. cerevisiae in wine. Remarkably the synthetic peptides tested were not effective against the latter two species. Thus, we have found an additional application for β-glucanase preparations already used in winemakin