Seleção de leveduras vínicas autóctones produtoras da enzima b-glicosidade em mosto de uvas Vitis labrusca visando o aumento do teor de resveratrol livre

Abstract

Orientadora : Profª. Tania Maria Bordin BonfimCoorientador : Gildo Almeida da SilvaTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas. Defesa: Curitiba, 22/06/2016Inclui referências : f. 120-131Área de concentração: Insumos, medicamentos e correlatosResumo: O vinho tinto é uma das principais fonte de resveratrol na dieta. Diferentesestratégias têm sido adotadas em vinificação para obter vinhos enriquecidos comresveratrol pois consumidores pagariam mais em um produto funcional, visto queeste estilbeno possui múltiplas atividades biológicas benéficas. Leveduras com açãoda enzima ?-glicosidase, isoladas de uvas, podem aumentar a concentração deresveratrol livre em vinhos hidrolisando seu glicosídio, piceid, sem modificar acomposição ou características organolépticas finais do produto. O objetivo destetrabalho foi isolar, selecionar e identificar leveduras de uvas do estado do Paraná,com ação da enzima ?-glicosidase sobre o substrato piceid, visando o resveratrollivre, adequadas para a elaboração de vinhos. Um total de 308 leveduras obtidas dediferentes tempos de fermentação espontânea de mosto de uvas foram isoladas eavaliadas primeiramente utilizando os substratos celobiose, arbutin e esculin paraverificar a reação de hidrólise catalisada pela enzima ?-glicosidase. As 58 levedurascom capacidade hidrolítica foram identificadas por testes fenotípicos, espectrometriade massa MALDI-TOF/MS, reação em cadeia da polimerase (PCR) e polimorfismono comprimento de fragmentos de restrição (PCR-RFLP) da região ITS do DNAribossomal. A ação da enzima ?-glicosidase no substrato piceid foi verificada nasleveduras identificadas. Uma levedura Saccharomyces e 32 leveduras não-Saccharomyces hidrolisaram o substrato piceid em resveratrol e glucose. Destas,durante a fermentação, quatorze leveduras hidrolisaram o substrato piceid presenteno mosto de uva Vitis labrusca em resveratrol livre e glucose. Houve um aumento naconcentração inicial de resveratrol livre de 102% sem exibir diferença significativaentre quatorze diferentes leveduras. Quatro leveduras Hanseniaspora uvarumapresentaram características enológicas desejadas e foram utilizadas emfermentações com mosto de uva Vitis labrusca, tanto em monocultura quanto eminóculo misto. Os resultados sugerem que a ação da enzima ?-glicosidase deleveduras não depende somente da espécie avaliada, mas também dascaracterísticas individuais de cada levedura. Uma levedura Hanseniaspora uvarumisolada, quando utilizada em monocultura, inóculo misto ou inóculo misto sequencial,interferiu na elaboração de vinhos, aumentando a concentração de resveratrol livre.Palavras-chave: Levedura vínica. ?-glicosidase. Piceid. Seleção de levedura.Hanseniaspora uvarum.Abstract: The red wine is one of the main resveratrol sources in the diet. Differentstrategies have been adopted in winery in order to obtain resveratrol-enriched wines,since consumers would pay more for a functional wine, as this stilbene possesesvarious beneficial biological activities. Wine yeasts endowed with ?-glucosidaseactivity can increase the free resveratrol content in wines by hydrolyzing its glycoside,piceid, without modifying the product's final composition or organolepticcharacteristics. The objective of this work was to isolate, select and identify yeastsfrom native grapes grown in Parana state vineyards endowed with ?-glucosidaseactivity over the piceid substrate, aiming at free resveratrol, and adequate to be usedin winery. A total of 308 yeasts, from different steps of the spontaneous fermentationfrom grape must, were isolated and tested, firstly over the substrates cellobiose,arbutin, and esculin to verify the reaction catalyzed by the ?-glucosidase enzyme.The 58 yeasts with hydrolytic capability were identified by phenotypic analysis,matrix-assisted laser desorption/ionization time of flight (MALDI-TOF) massspectrometry, polymerase chain reaction (PCR) and restriction fragment lengthpolymorphism (PCR-RFLP) from the ITS region of ribosomal DNA. The activity of the?-glucosidase over the substrate piceid was evaluated employing the identifiedyeasts. One Saccharomyces and 32 non-Saccharomyces yeasts hydrolyzed piceid toresveratrol and glucose. During the fermentation, fourteen out of the 33 yeastshydrolyzed the substrate piceid existing in Vitis labrusca grape must to freeresveratrol. A 102% increment from the initial free resveratrol was observed withoutsignificant difference between the fourteen different yeasts. Four Hanseniasporauvarum also presented desired oenological characteristics and were later employedin grape must fermentation, in both single and mixed cultures. The results suggestthat the ?-glucosidase activity is more dependent on the yeasts' individualcharacteristics than on their species. One isolated Hanseniaspora uvarum, whenemployed in single, mixed or sequential mixed fermentation, can yield the productionof resveratrol-enriched wines.Keywords: Wine yeast. ?-glucosidase. Piceid. Yeast selection. Hanseniasporauvarum