Potencial biotecnológico de leveduras selvagens provenientes de regiões vinícolas de Santa Catarina

Abstract

Os vinhedos estão entre as formas mais intensivas de plantio e a diversidade de leveduras associadas a estes vinhedos ainda não foram caracterizadas e, informações concernentes à ecologia e diversidade ainda é limitada. Neste contexto, o trabalho tem como objetivo estudar a diversidade e riqueza de leveduras associadas a regiões produtoras de vinho, selecionar linhagens do gênero Saccharomyces com fenótipos desejáveis para vinificação. As leveduras foram isoladas de três vinhedos localizados em Pinheiro Preto, Serra do Marari e Campos Novos no sul do Brasil. Em Pinheiro Preto, o mais antigo, foi coletado 20 pontos localizados nos vinhedos e na cantina para um estudo transversal, nos outros dois vinhedos foram coletados cachos de uvas. Após o isolamento em meio enriquecido (YPD), foram incubados por 48 horas a 28°C. Foi utilizado um procedimento de triagem consistindo de agrupamento de leveduras com o mesmo perfil obtido com (GTG)5 MSP-PCR fingerprinting, seguido de identificação por sequenciamento do domínio D1/D2 (LSU rDNA) ou região ITS1-5.8S-ITS2 de um ou alguns representantes selecionados de cada grupo de leveduras, porém espécies não relacionadas foram agrupados em um mesmo grupo. Resultando em sensibilidade alta e especificidade baixa de (GTG)5 MSP-PCR fingerprinting. Para análise da biodiversidade e riqueza de espécies foram sequenciados 106 linhagens identificadas em 22 espécies. Os índices de estimativas de riqueza aplicados variaram entre as espécies para cada vinhedo (ICE1, ACE, Jackknife 2, Bootstrap, p<0,001). A comparação da diversidade taxonômica de leveduras provenientes destas regiões usando o índice Recíproco de Simpson apresentou diferença significativa entre os vinhedos de Serra do Marari e Campos Novos (5,72±1,18 e 2,92±0,36, p<0,0001). Em geral, observamos que os vinhedos diferenciaram entre si para os índices avaliados (FAD2, FDc e Rao p<0,0001). Foi observada uma possível dispersão de S. cerevisiae entre a cantina e o parreiral em Pinheiro Preto. Através da análise fenotípica sugere-se que os isolados 06CE, 11 CE e 33CE sejam de Saccharomyces cariocanus. Foi possível determinar 4 perfis genotípicos com o primer EI1. De acordo com o perfil de compostos voláteis produzidos foi possível agrupar as linhagens. Os vinhedos apresentaram uma biodiversidade de leveduras, demonstrando ser um ambiente para o isolamento de linhagens do gênero de Saccharomyces de interesse industrial e enológico.

The vineyards are among the most intensive forms of crop and the diversity of yeasts associated with vineyards have not yet been characterized, and information concerning the ecology and diversity is restricted. In this context, the work aims to study the diversity and richness of yeasts associated with wine-producing regions, select Saccharomyces strains with desirable phenotypes for winemaking. The yeasts were isolated from three vineyards located in Pinheiro Preto, Serra do Marari and Campos Novos in southern Brazil. Samples were collected from 20 sites located in the vineyards. In Pinheiro Preto cross evaluation since it is the oldest of the vineyards studied, were collected 20 points located in the vineyards and in the winery, the other two vineyards were collected bunches of grapes. After isolation in YPD enrichment medium were incubated for 48 hours at 28 °C. We used a screening procedure group consisting of yeast with the same profile obtained (GTG)5 MSP-PCR fingerprinting, followed by sequencing to identify the D1/D2 domain (LSU rDNA) or ITS1-5.8S-ITS2 region of one or some selected representatives from each group of yeasts, but unrelated species were clustered into one group. For analysis of biodiversity and species richness were sequenced 106 strains identified in 22 species. The estimated species richness applied varied between species for each vineyard (ICE1, ACE, Jackknife 2, Bootstrap, p <0.001). A comparison of the taxonomic diversity of the yeasts from these regions using the reciprocal Simpson index showed a significant difference between the Serra do Marari and Campos Novos vineyards (5.72 ± 0.36 and 2.92 ± 0.36, p <0.0001). The possible spreading of Saccharomyces cerevisiae from the winery to the vineyard in Pinheiro Preto was observed. By phenotypic analysis suggests that the isolated 06CE, 33CE and 11CE is Saccharomyces cariocanus. Was determined 4 genotypic patterns using primer EI1.By the determination of the volatile profile was possible to group the strains of Saccharomyces. The vineyards showed a biodiversity yeast, demonstrating to be an environment for the isolation of the strains Saccharomyces of industrial interest oenological.