Бактерии и грибки винограда сохраняются в процессе ферментации, что позволяет предположить, что региональные факторы, влияющие на микробиоту, могут также влиять на характеристики вина.
Сложность вина — от его аромата до кислотности и вкусового профиля — зависит от микробного метаболизма в процессе ферментации. Хотя спиртообразующие дрожжи Saccharomyces cerevisiae играют доминирующую роль в этом профиле, все большее значение придается роли грибков и дрожжей, привнесенных из исходного винограда, так называемого микробного терруара. Поскольку географические условия, такие как температура и климат, влияют на то, какие микроорганизмы присутствуют на плодах, возможно, что география может представлять собой еще один фактор, влияющий на конечный аромат, вкус и внешний вид вина. Однако оставалось неизвестным, выживали ли эти местные микроорганизмы в процессе промышленной ферментации, в ходе которой производители вносили S. cerevisiae в измельченный виноград, что возможно приводит региональным различиям.
Калиопи Ранциу, микробиолог-эколог из Туринского университета (Италия), и ее коллеги решили проверить этот вопрос. После сбора красного винограда из трех разных регионов Италии и ферментации его в вино с использованием одного и того же процесса, исследователи показали, что часть исходного микробиома фруктов оставалась неповрежденной на протяжении всей ферментации. Хотя один и тот же сорт винограда был собран со всех виноградников в один и тот же период времени, Ранциу и коллеги также наблюдали различия в аромате и метаболическом составе конечного вина. Результаты, опубликованные в журнале Applied Environmental Microbiology, предполагают, что географические условия, формирующие микробиом фруктов, могут влиять на профиль вина.
Авторы собрали образцы одного и того же сорта винограда с нескольких виноградников в трех различных географических регионах Северной Италии: Северного Пьемонта, Южного Пьемонта и Вальтеллины. Красный сорт винограда Неббиоло хорошо изучен и обладает своими уникальными характеристиками, что сделало его хорошим кандидатом для исследования возможных различий в профиле вина, обусловленных микроорганизмами.
Используя секвенирование рибосомальной РНК, исследователи обнаружили 451 вариант бактериальной последовательности и 290 вариантов последовательности грибков. После сопоставления с эталонными базами данных исследователи идентифицировали восемь видов грибков и родов бактерий, которые присутствовали в 50% или более образцов. Они использовали анализ главных компонентов для изучения изменений в грибковых и бактериальных сообществах каждого виноградника в процессе ферментации. Хотя сообщества изменялись в течение этого периода времени, эти восемь основных таксонов грибков и бактерий оставались обнаруживаемыми.
Изучая разнообразие микробиома виноградников до ферментации, исследователи обнаружили, что, хотя состав грибковых и бактериальных сообществ был схожим в образцах из Вальтеллины и Северного Пьемонта, распределение микроорганизмов отличалось от распределения в образцах из Южного Пьемонта. Однако в процессе ферментации наблюдались отчетливые изменения в вариативности микробных таксонов в образцах из разных регионов. Исследователи пришли к выводу, что как географическое происхождение, так и ферментация повлияли на общий микробиом образцов.
Чтобы изучить, как эти различия могли повлиять на химические свойства конечного продукта, исследователи оценили содержание кислот и сахаров в конце ферментации, а затем через шесть месяцев после розлива вина в бутылки использовали газовую хроматографию с масс-спектрометрией для изучения присутствующих метаболитов. После ферментации образцы из региона Вальтеллина имели более высокое общее содержание кислотности, в то время как образцы из Южного Пьемонта имели более высокое содержание сахаров. Тип преобладающих кислот в винах из разных регионов также различался. В винах, произведенных из винограда с виноградников Южного Пьемонта, было обнаружено более высокое содержание уксусной кислоты, что коррелировало с большей численностью бактерий, продуцирующих уксусную кислоту. В то же время, в винах Северного Пьемонта и Вальтеллины было больше яблочной кислоты, что коррелировало с меньшей численностью бактерий, продуцирующих фермент, необходимый для превращения этой кислоты в молочную.
Исследователи также идентифицировали 39 летучих соединений, влияющих на профиль вина в бутилированных винах из всех образцов. Используя анализ главных компонентов, команда обнаружила, что вина, произведенные из винограда из регионов Северного и Южного Пьемонта, имели различные профили на основе их метаболитов, с высокой вариабельностью в этих образцах. В то же время образцы из региона Вальтеллина показали большую однородность в своих соединениях. Используя другой ассоциативный анализ, исследователи показали, что определенные виды грибков и родов бактерий коррелируют с такими соединениями, как спирты, жирные кислоты и терпены, которые влияют на общие характеристики вина.
«Результаты подтверждают концепцию о том, что микробный терруар обладает высокой устойчивостью. Даже когда виноделы используют инокуляцию коммерческими дрожжами — широко распространенную практику — местное микробное сообщество виноградника все равно формирует траектории брожения и влияет на идентичность вина», — отметила Ранциу.
