Spoilage yeasts in Patagonian winemaking: molecular and physiological features of Pichia guilliermondii indigenous isolates / Levaduras contaminantes en vinos patagónicos: características moleculares y fisiológicas de los aislamientos indígenas de Picchia guilliermondii

ABSTRACT

Yeasts belonging to the genus Dekkera/Brettanomyces, especially the species Dekkera bruxellensis, have long been associated with the production of volatile phenols responsible for off-flavour in wines. According to recent reports, the species Pichia guilliermondii could also produce these compounds at the initial stages of fermentation. Based on the abundance of P. guilliermondii in Patagonian winemaking, we decided to study the relevance of indigenous isolates belonging to this species as wine spoilage yeast. Twenty-three indigenous isolates obtained from grape surfaces and red wine musts were analyzed in their capacity to produce volatile phenols on grape must. The relationship between molecular Random Amplified Polymorphic DNA (RAPD) and physiological (killer biotype) patterns detected in indigenous populations of P. guilliermondii and volatile phenol production was also evaluated. Different production levels of 4-ethylphenol, 4-vinylguaiacol and 4-ethylguaiacol were detected among the isolates; however, the values were always lower than those produced by the D. bruxellensis reference strain in the same conditions. High levels of 4-vinylphenol were detected among P. guilliermondii indigenous isolates. The combined use of RAPD and killer biotype allowed us to identify the isolates producing the highest volatile phenol levels.

RESUMEN

Las levaduras del género Dekkera/Brettanomyces, sobre todo la especie Dekkera bruxellensis, siempre han sido asociadas con la producción de fenoles volátiles responsables de aromas desagradables en los vinos. Recientemente, se ha demostrado que la especie Pichia guilliermondii también es capaz de producir estos compuestos, particularmente durante las etapas iniciales de la fermentación. Dada la abundancia de P. guilliermondii en las bodegas de la Patagonia, se decidió evaluar la importancia de algunos aislamientos indígenas de esta especie como levaduras alterantes de vinos regionales. Se evaluó la capacidad de producir fenoles volátiles en ensayos sobre mosto de 23 aislamientos de P. guilliermondii provenientes de superficie de uvas y de mostos de fermentación de vinos tintos. Asimismo, se analizó la relación entre los patrones moleculares (RAPD) y fisiológicos (biotipo killer) de estos aislamientos y la producción de fenoles volátiles. Se detectaron diferentes niveles de producción de 4-etilfenol, 4-vinilguayacol y 4-etilguayacol entre los aislamientos de P. guilliermondii analizados; sin embargo, los valores obtenidos fueron en todos los casos inferiores a los producidos por D. bruxellensis cepa de referencia en las mismas condiciones. En general, se detectaron altos niveles de 4-vinilfenol en los mostos fermentados con los aislamientos indígenas de P. guilliermondii. El uso combinado de RAPD-PCR y el biotipo killer permitió identificar los aislamientos que producen los niveles más altos de fenoles volátiles.