Comment éliminer les levures nuisibles dans le vin ?

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Durant la vini­fi­ca­tion, la pro­duc­tion d’al­cool repose sur la pré­sence de levures telle que Saccharomyces cere­vi­siae (S. cere­vi­siae). L’ajout dans le vin de cette levure per­met d’aug­men­ter la repro­duc­ti­bi­li­té de la vini­fi­ca­tion et d’ap­por­ter des arômes. Mais d’autres levures peuvent être pré­sentes dans le vin et avoir des effets moins bénéfiques.

Quelles sont les levures présentes dans le vin ?

De nom­breux micro-orga­nismes sont pré­sents sur les grappes de rai­sins. En plus des bac­té­ries, on trouve aus­si des levures sur ce fruit. Ces levures vont être pré­sentes lors des étapes de fer­men­ta­tion de la vinification.

La levure Dekkera bruxel­len­sis (D. bruxel­len­sis) est consi­dé­rée comme nui­sible dans le vin car elle dété­riore son goût. En effet, D. bruxel­len­sis pro­duit des molé­cules chan­geant le goût du vin. Malgré son aspect néga­tif dans la vini­fi­ca­tion elle peut aus­si avoir des effets posi­tifs. Elle inter­vient dans la fer­men­ta­tion de bières belge (lam­bic ; bière de fer­men­ta­tion spon­ta­née) et de kom­bu­cha. Elle apporte éga­le­ment des arômes à cer­tains vins rouges fran­çais. D. bruxel­len­sis est éga­le­ment redou­tée dans les pro­cé­dés de pro­duc­tion de bioé­tha­nol où elle dimi­nue la pro­duc­tion d’alcool.

Cette levure serait pré­sente natu­rel­le­ment sur les grappes de rai­sins mais en très faible quan­ti­té ce qui rend sa détec­tion com­pli­quée. Sa pré­sence dans le vin pour­rait aus­si venir de pro­blèmes d’hy­giènes dans les entrepôts.

Comment lutter contre D. bruxellensis ?

Il existe actuel­le­ment une méthode chi­mique pour lut­ter contre la pro­li­fé­ra­tion de D. bruxel­len­sis : le sul­fi­tage. Du dioxyde de soufre (SO₂) est ajou­té dans le vin ce qui inhibe la crois­sance de D. bruxel­len­sis mais pas celle de S. cere­vi­siae. En plus de limi­ter la crois­sance de cer­taines levures, ce com­po­sé pro­tège aus­si le vin contre l’oxy­da­tion. Le dioxyde de soufre peut don­ner un mau­vais goût au vin lors­qu’il est pré­sent en trop forte concentration. 

Certaines levures uti­li­sées pour la vini­fi­ca­tion peuvent pro­duire elles mêmes des sul­fites pour lut­ter contre des micro-orga­nismes concur­rents. Selon un prin­cipe simi­laire, d’autres levures pro­duisent des toxines (molé­cules toxiques) pour lut­ter et ain­si réduire la com­pé­ti­tion. Éliminer les concur­rents per­met de récu­pé­rer toutes les res­sources (nutri­ments) pour soi. La levure S. cere­vi­siae est capable de pro­duire une toxine (sac­cha­ro­my­cine ; pep­tides anti-micro­biens) tuant d’autres levures. Néanmoins la pro­duc­tion de cette toxine est trop faible pour lut­ter effi­ca­ce­ment contre D. bruxel­len­sis.

Des cher­cheurs por­tu­gais ont eu l’i­dée de modi­fier géné­ti­que­ment la levure S. cere­vi­siae pour aug­men­ter la syn­thèse de sac­cha­ro­my­cine et donc sa capa­ci­té à lut­ter contre D. bruxel­len­sis. Pour cela ils ont ajou­té une nou­velle copie de ce gène chez S. cere­vi­siae pour qu’elle puisse pro­duire plus de toxines.

Levures génétiquement modifiées

Le gène res­pon­sable de la fabri­ca­tion de sac­cha­ro­my­cine est ajou­té chez la levure via l’u­ti­li­sa­tion d’un plas­mide (molé­cule d’ADN). 

Les levures géné­ti­que­ment modi­fiées sont culti­vées en pré­sence ou absence de la levure conta­mi­nante (D. bruxel­len­sis). La fer­men­ta­tion et la den­si­té de levures sont sui­vis au cours de l’ex­pé­rience. Après 24 heures de culture des deux levures, le nombre de D. bruxel­len­sis dimi­nue. Cet effet est encore plus impor­tant pour les souches géné­tiques modi­fiées. Dans ce cas, il y a une dis­pa­ri­tion com­plète de D. bruxel­len­sis.

Perspectives de l’étude

Ces levures géné­ti­que­ment modi­fiées pour lut­ter contre D. bruxel­len­sis pour­raient être uti­li­sées direc­te­ment pour la pro­duc­tion de bioé­tha­nol. La toxine pour­rait aus­si être puri­fiée à par­tir de culture de ces levures et ensuite uti­li­sée pour la fabri­ca­tion de vin.

Référence de l’étude

Branco, P., Sabir, F., Diniz, M., Carvalho, L., Albergaria, H., & Prista, C. (2019). Biocontrol of Brettanomyces/​Dekkera bruxel­len­sis in alco­ho­lic fer­men­ta­tions using sac­cha­ro­my­cin-over­pro­du­cing Saccharomyces cere­vi­siae strains. Applied Microbiology and Biotechnology. doi:10.1007/s00253-019–09657‑7 (lien)

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Bibliographie com­plé­men­taire

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