Este artículo que reseña la investigación de tres científicos franceses del Inrae, propone una metodología optimizada para la extracción y el análisis del glutatión en su forma reducida y oxidada en estas dos matrices: las lías y los derivados de levaduras.
Autores: Delphine Winstel, Axel Marchal, Claudia Nioi (Inrae, Francia)
Las lías y los derivados de levaduras son empleados en vinificación para mejorar y preservar las cualidades organolépticas de los vinos. Entre los diversos beneficios de la crianza sobre lías para la calidad de los vinos blancos, se ha descrito la protección frente a los fenómenos de oxidación gracias a la liberación de glutatión (GSH). Estudios más recientes muestran también que los derivados de levaduras ricas en GSH poseen la capacidad de preservar los vinos de los fenómenos oxidativos. La medición precisa del GSH en estas matrices levúricas se vuelve por lo tanto necesaria para poder controlar mejor su utilización en vinificación.
Contexto
El glutatión (GSH) es un tripéptido presente en diversos alimentos y bebidas, incluyendo el mosto de uva y el vino, bajo su forma reducida (GSH) u oxidada (GSSG). Durante la crianza sobre lías, el GSH liberado permite limitar los fenómenos de oxidación del vino. La maceración prefermentativa, el prensado suave en condiciones inertes, la crianza sobre lías y la utilización de derivados de levaduras (DL) enriquecidos en glutatión son buenas prácticas para proteger y aumentar los niveles de GSH en los vinos. Los DL son preparaciones obtenidas a partir de levaduras Saccharomyces cerevisiae y/o no-Saccharomyces.
Estudios recientes han demostrado las propiedades antioxidantes de estos compuestos. La protección contra la oxidación observada en los vinos tratados con los DL, así como la crianza sobre lías, parece estar relacionada con la capacidad de estos para consumir el O2 y con la presencia del GSH. No obstante, si bien las cantidades de GSH presentes en el vino son medibles con métodos validados, las cantidades de GSH presentes en las lías y en los DL son a menudo desconocidas.
En la actualidad, no se encuentran en la literatura métodos específicos de extracción y análisis del glutatión total en las lías de vino. En cambio, el glutatión presente en los derivados de levaduras puede ser cuantificado mediante métodos colorimétricos que usan una curva de calibración de glutatión puro. Sin embargo, los métodos reportados en la literatura varían considerablemente, lo que a menudo los vuelve no comparables. Por consiguiente, los investigadores franceses desarrollaron un método optimizado para evaluar el potencial de GSH en estas dos matrices levúricas. Luego, el GSH y el GSSG fueron medidos en varias muestras de lías y de derivados de levaduras. Los resultados presentados en este artículo técnico son la síntesis del trabajo publicado recientemente en la revista Food Chemistry.
Experimentación
Para este estudio se utilizó una serie de 23 muestras de lías de vino blanco recolectadas de propiedades vinícolas bordelesas. Estas fueron obtenidas después de la fermentación alcohólica (después de 1 semana) o después de la crianza (6-12 meses) del vino. Los DL (15 muestras) naturalmente ricos en compuestos reductores, incluyendo el GSH, fueron suministrados por los fabricantes. Después de la extracción, las muestras fueron liofilizadas y luego analizadas por cromatografía líquida acoplada a espectrometría de masas de alta resolución (LC-HRMS). La metodología de análisis cromatográfico se encuentra descrita en el artículo original de Winstel et al.
Desarrollo del método de cuantificación y extracción del GSH y del GSSG
Para estudiar la composición de matrices complejas como las lías y los DL, son esenciales instrumentos potentes y fiables. La LC-HRMS es apropiada para la cuantificación del GSH gracias a su amplia gama dinámica y su precisión de medición de la masa.
De esta manera, después de la extracción del GSH de las lías y los DL, se optimizaron las condiciones cromatográficas para mejorar la separación del GSH y el GSSG, y así permitir su cuantificación en las dos matrices levúricas.
Después del desarrollo de la metodología de análisis, se optimizó la extracción del GSH. Así, se efectuó un plan experimental incluyendo el tipo de solvente, el tiempo de extracción y la proporción sólido-líquido con el fin de evaluar el impacto combinado de estos factores sobre la extracción del GSH. Las condiciones óptimas (Tabla 1) para extraer la totalidad del GSH fueron obtenidas utilizando una solución de etanol/agua a 50 %, a 10 g/L durante 30 minutos para los derivados de levaduras, y una solución de agua ultrapura 100 % a 10 g/L durante 105 minutos para las lías. Gracias a este estudio de optimización, se vuelve posible cuantificar el potencial de GSH de estas dos matrices.
Cuantificación del GSH en diferentes muestras de lías de vino blanco
Se analizaron muestras tomadas de diferentes bodegas, diferentes cepajes, diferentes cepas de levaduras, diferentes añadas y de vinos de lágrima o de prensa, con la finalidad de evaluar la gama de concentraciones de GSH y de GSSG que se pueden encontrar en las lías según las prácticas enológicas (Figura 1A y 1B). Como se muestra en la Figura 1A, las concentraciones varían de 0,3 a 7,7 µg/g y de 0,3 a 34,4 mg/g para el GSH y el GSSG, respectivamente. Para ciertas lías (1 a 4 y 7), el GSH estuvo presente en concentraciones más elevadas que el GSSG, mientras que se observó lo inverso para las lías 5 y 6 y de la 8 a la 15. Una concentración más elevada de GSSG podría explicarse por el hecho de que las lías no estaban protegidas contra la oxidación (vinificación sin SO2). Ya se ha demostrado la sensibilidad del glutatión a la oxidación durante la vinificación, y la concentración final de GSH en las lías es por lo tanto dependiente de las prácticas enológicas.
El GSH y el GSSG fueron además cuantificados en muestras de lías de un mismo viñedo y de un mismo mosto de uva, pero vinificado con diferentes cepas de levadura (Figura 1B). Se observaron variaciones de concentraciones de una lía a otra, yendo de 0,8 a 913,5 µg/g y de 72,6 a 213,7 µg/g para el GSH y el GSSG, respectivamente (Figura 1B). Las lías muestreadas en el vino fermentado con la cepa de levadura 3 contuvieron la mayor concentración de glutatión. Estos resultados muestran claramente la importancia de la elección de la levadura de fermentación para la preservación del GSH y sobre todo en los casos de vinificación sin sulfitos.
Cuantificación del GSH en diferentes derivados de levaduras
En la actualidad, el análisis del GSH en los derivados de levaduras se realiza principalmente con ayuda de métodos colorimétricos, siendo el más común el método de Ellman que utiliza el reactivo DTNB. Este método permite cuantificar los grupos -SH, pero no es específico para la medición del glutatión. Es en este contexto que aplicamos a los derivados de levaduras (DL) nuestra metodología de medición del GSH. Se analizaron 15 DL comerciales de 6 marcas diferentes para medir las concentraciones de GSH y de GSSG (Figura 2). Los resultados mostraron que las dos moléculas fueron detectadas en todas las muestras, con un valor promedio de 7,1 y 1,7 mg/g para el GSH y el GSSG, respectivamente.
Las concentraciones de GSH fueron significativamente más elevadas que las de GSSG, con valores que van hasta 40 mg/g para el GSH contra 5,1 mg/g para el GSSG (Figura 2). En general, el contenido de glutatión de estos productos comerciales es bastante variable. La medición precisa del GSH en los DL se vuelve entonces indispensable para orientar con maestría su utilización según los itinerarios enológicos y el tipo de vino deseado.
Conclusión
El presente trabajo propone un método optimizado para extraer y cuantificar el potencial de glutatión en las lías de vino blanco y los derivados de levaduras. Esta metodología puede entonces ser aplicable por los laboratorios de análisis químicos enológicos equipados de un aparato de cromatografía líquida acoplada a espectrometría de masas. Estas metodologías de extracción y cuantificación pueden ser de interés para la medición del GSH y por lo tanto para una gestión más controlada de la crianza sobre lías, así como la utilización de los derivados de levaduras en vinificación en un contexto de preservación de los niveles de GSH.
Fuentes: Food Chemistry e IVES Technical Review (6/12)
