Starmerella bacillaris: Tokaj Şırasında Fruktozu Seven Maya

Tokaj bölgesinde Botrytis'li üzümlerden yapılan şıra çok şekerlidir. Bu şıralardan ayrılan bir maya yeni bir tür olarak tanımlandı: Candida zemplinina. Bugün Starmerella bacillaris adıyla da anılan bu mayanın şeker tercihi ve fermantasyon ürünleri onu şarap mikrobiyolojisinde ayrı bir yere koyar. Bu yazı bu mayanın tanımlanma öyküsünü, adının karışıklığını, tatlı şaraplardaki işini ve soy hattının fermantasyonu yitirip yeniden kazandığı evrim hikâyesini anlatıyor.

Tokaj şırasından yeni bir tür

Macaristan'ın Tokaj şarap bölgesinde Botrytis'li üzüm şıralarının fermantasyonundan ayrılan dört maya suşu, ozmotik baskıya ve soğuğa dayanıklı yeni bir türü temsil ettiği gösterilerek Candida zemplinina adıyla tanımlanmıştır (Sipiczki, 2003). Yeni tür, aşırı olgun üzümlerde ve fermente olan tatlı şaraplarda sık rastlanan Candida stellata'ya yakındır; 26S rDNA'nın D1/D2 bölgesinde iki tür arasında yüzde 8,1 dizi farkı vardır (Sipiczki, 2003).

Aynı bölgenin dizisi, Kaliforniya'da Botrytis'li üzümden ayrılmış bir maya suşununkinden yalnızca iki nükleotitte ayrılmıştır; bu da C. zemplinina'nın coğrafi olarak birbirinden uzak yerlerde bulunan bir şarap mayası olduğunu düşündürmüştür (Sipiczki, 2003). Tatlı şarabı mümkün kılan Botrytis'in öyküsü soylu çürüklük yazısında anlatılıyor.

Bir maya, birkaç ad

Maya taksonomisindeki değişikliklerle C. zemplinina gibi yeni bir şarap türü ve yeniden kabul edilen Saccharomyces uvarum, C. stellata, Saccharomyces bayanus ve Saccharomyces cerevisiae'nin yanında yer almış; gıda mikrobiyolojisi literatüründe bu ad kullanımları tutarsız olmuştur (Magyar ve ark., 2011). Genetik olarak tanımlanmış suşlar şarap koşullarında karşılaştırıldığında C. zemplinina ve C. stellata güçlü fruktofilik karakterleriyle birbirine benzer çıkmıştır (Magyar ve ark., 2011).

Bu mayalar Botrytis'li tatlı şaraplarda sıklıkla karışık topluluk hâlinde bulunur ve yazarlar özellikle bu şaraplarda fermantasyonun denetimi için şarapçılık özelliklerinin yeniden gözden geçirilmesini önermiştir (Magyar ve ark., 2011). Bugün kullanılan Starmerella bacillaris adı ile Candida zemplinina eşanlamlı olarak birlikte anılır (Englezos ve ark., 2015).

Fruktozu seven, az alkol yapan maya

Dört üzüm çeşidinden ayrılan 63 S. bacillaris izolatının fizyolojik ve genetik karakterizasyonu izolatlar arasında düşük çeşitlilik göstermiş; laboratuvar fermantasyonları türün güçlü fruktofilik karakterini, düşük etanol ve asetik asit ile yüksek gliserol üretme yeteneğini doğrulamıştır (Englezos ve ark., 2015). Bir derleme de bu türü ozmotik baskıya dayanıklı, asit üreten, soğuğa dayanıklı ve fruktofilik bir maya olarak özetler; suşların çoğu yüksek gliserol üretir ve etanolü yavaş üretir (Lemos Junior ve ark., 2021).

Aynı derleme, bu mayanın daha fazla benzil alkol gibi yüksek alkoller üretmesinin onu biyolojik mücadelede bir aday yaptığını ve fermantasyon sırasında mannoprotein ve glutatyon gibi molekülleri ortama saldığını belirtir (Lemos Junior ve ark., 2021). Mayanın gliserolü neden ürettiği şaraptaki gliserol yazısında; mannoproteinlerin şaraptaki yeri ise maya mannoproteinleri yazısında anlatılıyor.

Tatlı şırada asetik asidi azaltmak

Farklı coğrafi bölgelerden ayrılmış 35 C. zemplinina suşu moleküler olarak tanımlanmış, beş farklı suş şeker oranı yüksek şırada S. cerevisiae ile karışık fermantasyonlarda denenmiştir (Rantsiou ve ark., 2012). İki tür ilk altı gün genel olarak dengede kalmış, sonra C. zemplinina'nın düzeyi düşmeye başlamış; ardışık aşılama saf S. cerevisiae fermantasyonuna göre asetik asidi yaklaşık yarıya indirmiş, ama etanol ve gliserol miktarları da düşük kalmıştır (Rantsiou ve ark., 2012).

Seçilmiş S. cerevisiae ve C. zemplinina kombinasyonlarıyla birlikte aşılama ise yüksek etanol ve gliserol düzeylerini korurken asetik asidi litrede yaklaşık 0,3 g azaltmıştır (Rantsiou ve ark., 2012). Yazarlar bu yaklaşımı, S. cerevisiae'nin ozmotik stres yanıtıyla bağlantılı asetik asit üretimini azaltmak için tatlı şarap fermantasyonunda uygulanabilir bulmuştur (Rantsiou ve ark., 2012). Çok şekerli şıralarda çalışan başka mayalar buz şarabı mayaları yazısında.

Bağların genetik izi

Yedi ülkede 28 bağ ve şarap evinden ya da doğadan ayrılan 163 C. zemplinina suşu bu tür için geliştirilen 10 mikrosatelit belirteçle genotiplendiğinde türün genetik çeşitliliğinin coğrafi konuma göre şekillendiği görülmüştür (Masneuf-Pomarede ve ark., 2015). Şarap ortamlarından ayrılan popülasyonlar genetik olarak oldukça çeşitli bulunmuş, farklı bağ ya da şarap evleriyle ilişkili klonal bir davranış veya özgül bir genetik imza görülmemiş; yazarlar türün şarap ortamlarında seçilim baskısı altında olmadığı sonucuna varmıştır (Masneuf-Pomarede ve ark., 2015).

Fermantasyonu yitirip yeniden kazanmak

Fruktozu öbür karbon kaynaklarına tercih etme, yani fruktofili, alışılmadık bir özelliktir (Gonçalves ve ark., 2018). Şekerce zengin çiçek ortamında yaşayan fruktofilik türlerden oluşan Wickerhamiella/Starmerella soy hattında fruktofilinin kazanılması merkezi karbon metabolizmasının daha geniş bir yeniden düzenlenmesiyle eş zamanlı olmuştur (Gonçalves ve ark., 2018).

Karşılaştırmalı genomik, biyokimyasal ve genetik yöntemlerle bu soyun bir atasında alkollü fermantasyonun kaybedildiğine, sonra ya bakterilerden yatay aktarımla gelen benzer genlerle ya da var olan bir maya geninin değişmesiyle yeniden kazanıldığına dair çok sayıda kanıt toplanmıştır (Gonçalves ve ark., 2018). Sakarozu kullanmak için gereken bir enzim de bakterilerden alınmıştır (Gonçalves ve ark., 2018). Şırada S. bacillaris'le aynı erken evreyi paylaşan bir başka cins Hanseniaspora yazısında anlatılıyor.

Bilimsel referanslar

Englezos, V. et al. (2015). Exploitation of the non-Saccharomyces yeast Starmerella bacillaris (synonym Candida zemplinina) in wine fermentation: physiological and molecular characterizations. Int J Food Microbiol, 199, 33-40. PMID 25625909. DOI 10.1016/j.ijfoodmicro.2015.01.009.

Gonçalves, C. et al. (2018). Evidence for loss and reacquisition of alcoholic fermentation in a fructophilic yeast lineage. Elife, 7, e33034. PMID 29648535. DOI 10.7554/eLife.33034.

Lemos Junior, W.J.F. et al. (2021). From the vineyard to the cellar: new insights of Starmerella bacillaris (synonym Candida zemplinina) technological properties and genomic perspective. Appl Microbiol Biotechnol, 105(2), 493-501. PMID 33394145. DOI 10.1007/s00253-020-11041-9.

Magyar, I. & Tóth, T. (2011). Comparative evaluation of some oenological properties in wine strains of Candida stellata, Candida zemplinina, Saccharomyces uvarum and Saccharomyces cerevisiae. Food Microbiol, 28(1), 94-100. PMID 21056780. DOI 10.1016/j.fm.2010.08.011.

Masneuf-Pomarede, I. et al. (2015). The yeast Starmerella bacillaris (synonym Candida zemplinina) shows high genetic diversity in winemaking environments. FEMS Yeast Res, 15(5), fov045. PMID 26071435. DOI 10.1093/femsyr/fov045.

Rantsiou, K. et al. (2012). Candida zemplinina can reduce acetic acid produced by Saccharomyces cerevisiae in sweet wine fermentations. Appl Environ Microbiol, 78(6), 1987-1994. PMID 22247148. DOI 10.1128/AEM.06768-11.

Sipiczki, M. (2003). Candida zemplinina sp. nov., an osmotolerant and psychrotolerant yeast that ferments sweet botrytized wines. Int J Syst Evol Microbiol, 53(Pt 6), 2079-2083. PMID 14657149. DOI 10.1099/ijs.0.02649-0.

Bu içerik bilgilendirme amaçlıdır, tıbbi tavsiye niteliği taşımaz. Herhangi bir sağlık kararı almadan önce hekiminize danışınız. Fonksiyonel mantarlar ilaç değildir ve hastalıkların tedavisinde kullanılamaz.

Atıf yapılan kaynak: 7  |  Yöntem: Editöryel Politika  |  Referanslar: Bibliyografya