Are all red wines equals regarding their vulnerability to brettanomyces bruxellensis ?

Abstract

Odours deemed harmful by the consumer and described as “stable”, “horse sweat” or “burnt plastic” can be found in wines. The responsible molecules are volatile phenols, produced by a spoilage yeast: brettanomyces bruxellensis. This species is particularly well adapted to the wine environment and can resists many stresses such as a high alcohol level, a low ph or high levels of so2, more or less efficiently depending on the strain considered. Indeed, the species displays a very high genetic and phenotypic diversity, even at the scale of the vineyard such as bordeaux or bourgogne. As a result, and because of these characteristics, no means of control authorized to date is infallible. Societal expectations in terms of limiting inputs are also very high, which further limits the tools available to winemakers. A solution could be contained in the wine itself. Indeed, some wines seem to be less vulnerable in the event of contamination by this yeast. It is this phenomenon that is the subject of our study. Indeed, some wines seem to be less vulnerable to contamination by this yeast. This observed diversity is the subject of our study. Fifty-three monovarietal bordeaux wines were selected to create a scoring system to quantify their resistance to the yeast b. Bruxellensis. Each wine was standardized at ph = 3.5 and at an alcohol content of 14% vol. And pasteurized. Five representative bordeaux strains were adapted and then inoculated independently into each standardized wine. Strain growth was then monitored on a weekly basis by plating.  For a given wine and strain, the values of (1) latency phase, (2) maximum growth rate, and (3) maximum population reached were assigned scores between 0 and 3, which when added together gave an intermediate score between 0 and 8. To arrive at the final rating of a wine, the intermediate scores of the five strains were added together to obtain a single value called the permissiveness score of the studied wine. This score is a numerical value between 0 and 40 (theoretically). The higher the score, the more permissive the wine is and therefore more vulnerable to a contamination with b. Bruxellensis. In practice, the score of the 53 wines ranged from 0 to 38, so there is indeed a strong diversity of permissiveness to b. Bruxellensis in the red wines of the bordeaux region.  Factors causing differences in intermediate and overall scores were investigated with an anova. The type of inoculated strain and the wine itself, explain each 1/3 of the score variance. However, the wine factor combines several other factors such as the vintage, the winery or the winemaking route.  A first attempt to identify chemical markers of permissiveness was attempted through a quantitative analysis of wines by h1-nmr. However, no correlation could be observed between the permissiveness score and the 45 molecules measured (12 organic acids, 4 esters and ketones, 5 sugars, 5 phenols and polyphenols, 8 alcohols and polyols, and 11 amino acids). In the future, it would be interesting to carry out a non-targeted analysis to try to identify a chemical family that would influence the vulnerability of wines to b. Bruxellensis and which, why not, could make it possible to predict this vulnerability.

¿Son todos los vinos tintos iguales en términos de desarrollo de brettanomyces bruxellensis? 

En determinados vinos se pueden encontrar olores considerados indeseables por el consumidor y que son descritos como aroma a “establos”, “sudor de caballo” o incluso “plástico quemado”. Los compuestos responsables de estos aromas son los fenoles volátiles, producidos por una levadurade contaminación: brettanomyces bruxellensis. Esta especie está particularmente bien adaptada a su entorno y resiste numerosos estreses, como niveles elevados de alcohol, bajo ph o incluso contenidos elevados de so2, dependiendo de la cepa que se encuentre de dicha levadura. De hecho, la especie presenta una diversidad genética y fenotípica muy grande, incluso a la escala de región vitícola como burdeos o borgoña. Por lo tanto, ningún medio de control autorizado hasta la fecha es infalible. Un aumento en las expectativas sociales de limitar los insumos utilizados en la vinificación también limita aún más las herramientas disponibles para los enólogos. Una solución podría estar presente en el mismo vino. Ya que, algunos vinos parecen menos vulnerables en caso de contaminación por esta levadura. Nuestro estudio busca investigar y mejor entender este fenómeno. Se seleccionaron cincuenta y tres vinos mono varietales de burdeos para crear un sistema de puntuación que cuantificara su resistencia a la levadura b. Bruxellensis. Cada vino fue estandarizado a ph = 3,5, a una graduación alcohólica de 14% vol. Y posteriormente fueron pasteurizados. Se adaptaron cinco cepas representativas de burdeos que se inocularon de forma independiente en cada vino previamente estandarizado. El crecimiento de las diferentes cepas fue monitoreado semanalmente mediante conteo en placas. Para cada determinado vino y cepa, los niveles de (1) fase de latencia, (2) velocidad máxima de crecimiento y (3) población máxima alcanzada permitieron asignar puntuaciones entre 0 y 3 para cada variable. Estos diferentes resultados fueron adicionados para obtener un nuevo valor entre 0 y 8. Finalmente, para determinar la puntuación final de un vino, se sumaron las puntuaciones intermedias obtenidas para cada una de las cinco cepas para conseguir un valor único denominado puntuación de permisividad de cada vino tratado. Esta puntuación es un valor numérico entre 0 y 40 (teoría). Cuanto mayor sea la puntuación, más permisivo es el vino y, por tanto, más vulnerable a la contaminación por b. Bruxellensis. En la práctica, la puntuación de los 53 vinos osciló entre 0 y 38, por lo que existe una gran diversidad de permisividad hacia b. Bruxellensis en los vinos tintos de la región de burdeos. Los factores que influyen en las diferencias en las puntuaciones intermedias y generales se analizaron a través de anova. El tipo de cepa inoculada y el vino en sí explican, cada uno, 1/3 de la variación en la puntuación. Sin embargo, el factor vino combina varios otros factores como la añada, la viña o el método de elaboración del vino. Un primer intento de identificar marcadores químicos de permisividad se realizó con un análisis cuantitativo de vinos mediante rmn-h1. Sin embargo, no se pudo demostrar ninguna correlación entre la puntuación de permisividad y las 45 moléculas analizadas (12 ácidos orgánicos, 4 ésteres y cetonas, 5 azúcares, 5 fenoles y polifenoles, 8 alcoholes y polioles y 11 aminoácidos). Por lo tanto, durante el resto de este estudio sería interesante realizar un análisis no dirigido para intentar identificar una familia química que influiría en la vulnerabilidad de los vinos a b. Bruxellensis y que, eventualmente, podría permitir predecir esta vulnerabilidad.

Les vins rouges sont-ils tous égaux vis-à-vis du développement de brettanomyces bruxellensis ?

des odeurs jugées néfastes par le consommateur et décrites comme des odeurs « d’écurie », « sueur de cheval » ou encore de « plastique brûlé » peuvent être retrouvées dans certains vins. les composés responsables sont des phénols volatils, produits par une levure d’altération : brettanomyces bruxellensis. cette espèce est particulièrement bien adaptée à son milieu et résiste à de nombreux stress comme un fort taux d’alcool, un ph bas ou encore des teneurs importantes en so2, de façon plus ou moins marquée selon la souche considérée. l’espèce présente en effet une très grande diversité génétique et phénotypique, y compris à l’échelle d’un vignoble comme par exemple le bordelais ou la bourgogne pour ne citer qu’eux. de ce fait, aucun moyen de lutte autorisé à ce jour n’est infaillible. les attentes sociétales en matière de limitation des intrants sont par ailleurs très fortes, ce qui limite plus encore les outils à disposition des vinificateurs. une solution pourrait être contenue dans le vin lui-même. en effet, certains vins semblent moins vulnérables en cas de contamination par cette levure. c’est ce phénomène qui fait l’objet de notre étude. cinquante-trois vins bordelais monovariétaux ont été sélectionnés, afin de créer un système de notation pour quantifier leur résistance à la levure b. bruxellensis. chaque vin a été standardisé à ph = 3,5 et à un taux d’alcool de 14 % vol. et pasteurisé. cinq souches représentatives du bordelais ont été adaptées puis inoculées indépendamment dans chaque vin standardisé. la croissance des souches a ensuite été suivie de façon hebdomadaire par dénombrement sur boîte. pour un vin et une souche donnée, les niveaux de (1) phase de latence, (2) vitesse de croissance maximale et (3) population maximale atteinte ont permis d’affecter des notes comprises entre 0 et 3, qui, additionnées, ont donné un score intermédiaire compris entre 0 et 8. pour arriver à la notation finale d‘un vin, les scores intermédiaires des cinq souches ont été additionnés pour obtenir une valeur unique appelée le score de permissivité du vin considéré. ce score est une valeur numérique comprise entre 0 et 40 (théoriquement). plus le score est élevé, plus le vin est permissif et donc vulnérable en cas de contamination par b. bruxellensis. en pratique, le score des 53 vins allaient de 0 à 38, il existe donc bien une forte diversité de permissivité à b. bruxellensis dans les vins rouges de la région bordelaise. les facteurs à l’origine des différences des scores intermédiaires et global ont été recherché avec une anova. le type de souche inoculée ainsi que le vin lui-même expliquent chacun 1/3 de la variance du score. toutefois le facteur vin combine plusieurs autres facteurs comme le millésime, le château ou encore l’itinéraire de vinification.  une première tentative d’identification de marqueurs chimiques de permissivité a été faite grâce à une analyse quantitative des vins par rmn-1h. cependant, aucune corrélation n’a pu être démontrée entre le score de permissivité et les 45 molécules dosées (12 acides organiques, 4 esters et cétones, 5 sucres, 5 phénols et polyphénols, 8 alcools et polyols, et 11 acides aminés). pour la suite de cette étude il serait donc intéressant de réaliser une analyse non ciblée pour essayer d’identifier une famille chimique qui influencerait la vulnérabilité des vins à b. bruxellensis et qui pourquoi pas, pourrait permettre de prédire cette vulnérabilité.