Адаптация Saccharomyces cerevisiae, дрожжей, широко используемых в виноделии, к экосистеме кожицы ягод винограда является предметом интереса исследователей. Несмотря на то, что S. cerevisiae практически не встречается на неповрежденных ягодах, популяция этих дрожжей может увеличиваться после колонизации во время производства сушеного винограда. В статье «Адаптация дрожжей Saccharomyces cerevisiae к среде кожицы винограда» исследовали адаптацию S. cerevisiae к экосистеме виноградной кожицы и его взаимодействие с другими микроорганизмами.
Экосистема кожицы винограда не способствует росту S. cerevisiae, но некоторые ферментативные дрожжи, такие как Aureobasidium pullulans, могут увеличить свою популяцию за счет деградации и ассимиляции соединений клеточных стенок и кутикулы растений. A. pullulans, дрожжеподобный грибок, часто встречающийся на кожице винограда, обладает способностью усваивать различные источники углерода растительного происхождения, включая ω-гидрокси жирные кислоты, содержащиеся в кутикуле. Он кодирует и выделяет кутиназоподобные эстеразные ферменты, которые могут разрушать кутикулу, внешний слой кожицы винограда.
Когда неповрежденные ягоды винограда используются в качестве единственного источника углерода, грибы, связанные с виноградной кожицей, включая A. pullulans, повышают доступность ферментируемых сахаров путем деградации и ассимиляции клеточных стенок растений и кутикулы. Эта способность также может быть полезна S. cerevisiae, так как обеспечивает дополнительные источники энергии в процессе спиртового брожения. Деградация и использование кожицы винограда микробиотой, проживающей на виноградной кожице, может объяснить ее пребывание на виноградной кожице и возможные комменсальные взаимодействия с S. cerevisiae.
Грибковая микробиота при производстве сушеного винограда.
Взаимодействие между микробиотой виноградной кожицы и S. cerevisiae было изучено на примере микробиоты сушеного винограда. Было обнаружено, что сушеный виноград, традиционно используемый в качестве источника S. cerevisiae при выпечке хлеба, содержит разнообразное грибковое сообщество, преимущественно представленное семейством Saccharomycetaceae и другими видами ферментативных дрожжей. Процесс производства сушеного винограда был определен как основной этап для колонизации виноградной среды S. cerevisiae и другими ферментативными дрожжами.
Был изучен профиль усвоения углерода A. pullulans и S. cerevisiae с использованием различных источников углерода, содержащихся в ягодах винограда. Оба вида дрожжей показали активный рост в присутствии ферментируемых сахаров. A. pullulans продемонстрировал способность усваивать целлобиозу, продукт деградации целлюлозы, и полигалактуроновую кислоту, основной компонент клеточной стенки кожицы винограда. Он также показал слабый рост на ω-гидроксипальмитиновой кислоте, компоненте кутикулы растений. Другие виды дрожжей, включая базидиомицетные и аскомицетные, также показали значительный рост с ω-гидроксипальмитиновой кислотой.
Дальнейший анализ показал, что A. pullulans выделяет кутиназоподобные эстеразные ферменты, которые могут разрушать кутин - компонент кутикулы растений. Эта активность не наблюдалась у других исследованных видов, включая базидиомицетные дрожжи и S. cerevisiae. Способность A. pullulans разлагать и ассимилировать материалы виноградной кожицы, включая кутикулу, способствует его адаптации к экосистеме кожицы винограда.
В заключение, данное исследование проливает свет на симбиотические отношения между микробиотой кожицы винограда и S. cerevisiae в виноделии. Разложение и использование кожицы винограда микробиотой, особенно A. pullulans, играют решающую роль в адаптации S. cerevisiae к экосистеме кожицы винограда. Это симбиотическое взаимодействие растений и микробов может быть использовано для запуска спонтанной ферментации пищевых продуктов, что подчеркивает важность понимания динамики и механизмов растительно-микробных экосистем.
