Ingeniería genética en los vinos
( Publicado en Revista Creces, Junio 2003 )
Aplicar ingeniería genética al vino parece aberrante, dado que su prestigio reside en lo tradicional del proceso productivo. Sin embargo podrían modificarse las levaduras que se usan para fermentar el jugo de las uvas, logrando sabores y condiciones especiales.
Si existe un producto tradicional, es el vino. Ni siquiera ha sido posible reemplazar el corcho de las botellas por tapones de plástico. Pensar hacer modificaciones genéticas a las viñas, podría aparecer como aberrante. Sin embargo son muchos los biólogos moleculares que están manipulando el DNA para encontrar formas de mejorar la calidad de los vinos. Hoy ya pueden hacer maravillas agregando raros sabores y aromas a vinos de pobre calidad. Con los genes también se pueden eliminar los compuestos que le dan sabor a calcetín sudado, o algunos otros culpables de los dolores de cabeza del día siguiente.
Pero a pesar de todas estas ventajas, seguramente que usted no estaría dispuesto a aceptar vinos genéticamente modificados. Tampoco los viñateros desean asociarse con la tecnología genética. La razón es simple: el comercio del vino depende básicamente de su imagen de producto tradicional, donde se mezcla lo artesanal, con la bendición del suelo, el clima y otros factores que le dan cualidades míticas. Nadie quiere que la ingeniería genética se meta a modificar esta combinación de factores tan atractivos. Sería una estupidez si algún viñatero tratara de cambiar estas enraizadas costumbres.
Sin embargo, los viñateros no dejan de mostrarse interesados en conocer las potencialidades de la ingeniería genética. Se alegran al saber que se podrían lograr viñas resistentes a devastadoras plagas y enfermedades. Pero no les interesa que estas tecnologías vayan a modificar la calidad de los vinos. Desgraciadamente las viñas son difíciles de manejar por ingeniería genética y son poco conocidos los procesos biológicos que controlan la calidad de las uvas.
La gran posibilidad estaría en los organismos comprometidos en la fabricación del vino: “las levaduras". Sus posibles modificaciones ofrecen un gran potencial porque muchas de las cualidades organolépticas del vino, su color, aroma y sabor, están relacionadas con substancias químicas que producen las levaduras cuando se unen al jugo de las uvas para la fermentación. Los procesos metabólicos que llevan a la producción de estas substancias en las levaduras se han demostrado complacientemente fáciles de manipular.
La principal levadura que se usa en las viñas, es la "Saccharomyces cerevisiae", que coincide con ser el organismo más usado en los laboratorios de ingeniería genética. Por ello no es extraño que esta levadura en el año 1996 fue la primera célula eucariótica cuyo genoma se secuenció totalmente. Las cepas de viñedos son ligeramente diferentes a las usadas en los laboratorios. Ellas toleran altos niveles de azúcar y etanol, crecen más rápido y producen mayor cantidad de compuestos orgánicos volátiles que son los que agregan sabor al vino. Con todo, su gran pedigree científico ha ayudado mucho a los enólogos.
Ya algunos grupos han llevado a cabo experimentos de fermentación a pequeña escala usando levaduras modificadas genéticamente. La mayoría de las veces no se produce nada que pueda definirse como vino, pero algunos resultados indican que se puede manipular levaduras para controlar el proceso de fermentación.
Uno de los éxitos ha sido el usar levaduras para corregir el balance entre el fruto y el azúcar, lo que es de gran influencia en la calidad del vino. El balance depende fundamentalmente de la madurez de las uvas. A su vez la madurez tiene dos componentes que raramente coinciden: `la madurez del azúcar" cuando el balance azúcar-ácido está a su punto, y la “madurez fenólica", cuando las uvas son comercializadas con sabor.
En los años en que estos dos componentes se sobreponen, se conocen como de buena vendimia, pero mayoritariamente a los viñateros no les queda otra que negociar el precio. En los climas cálidos, como Australia, Sud Africa y el Mediterráneo la madurez del azúcar tiende a preceder la madurez fenólica. Esto pone a los viñateros en un dilema. Si cosechan cuando el azúcar está lista, pierden mucho el gran aroma de fruta. Pero si se deja que se desarrolle la madurez fenólica, el azúcar se les eleva. O el vino resulta azucarado, o con 10 o 15% de etanol. El exceso de madurez de azúcar también produce una baja acidez, con lo que los vinos no tienen sabores interesantes.
Pero a su vez, fácilmente se pueden modificar por ingeniería las levaduras para solucionar el problema. Varios grupos de investigadores, entre los que se incluye el grupo liderado por Sylvie Dequin de INRA, la organización para investigación agrícola francesa en Montpellier, han fortificado la acidez modificando las levaduras para que produzcan pequeñas cantidades de ácido láctico, mediante la introducción del gene de la enzima dehidrogenasa láctica proveniente de un bacterio de ácido láctico. Mientras tanto Miguel de Barros López, un biólogo molecular especialista en levaduras, de la Australian Wine Research Institute en Australia del Sur, ha solucionado el problema de la "pesantez" cambiando el balance del metabolismo de la glucosa alejado del metanol y hacia el glicerol, un compuesto deseado que le da "cuerpo" al vino y además puede mejorar el aroma.
Regiones más frías del norte de Francia sufren del problema opuesto: la madurez fenólica a menudo precede a la madurez del azúcar, resultando vinos ácidos, débiles. Tradicionalmente los viñateros compensan llevándolos a una fermentación secundaria, después de la fermentación alcohólica. Esta fermentación “malo-láctica” usa bacterias ácido lácticas para convertir el sabor áspero del ácido málico a ácido láctico suave. Pero la fermentación malo-láctica a veces es difícil llevarla a cabo, de modo que muchos grupos de investigadores han introducido genes de la bacteria a la levadura, de modo que ésta pueda desarrollar la fermentación malo-láctica al mismo tiempo que la fermentación alcóholica.
Levaduras experimentales también han ayudado a eliminar compuestos no deseables. Se pueden extraer aquellos que le dan al vino un sabor a sudor, huevo, vinagre o los compuestos que le producen a usted dolor de cabeza a la mañana siguiente, y los que a largo plazo son cancerígenos. Muchos de estos sabores son desarrollados por bichos no deseados, como bacterias u hongos, de modo que se han desarrollado grandes esfuerzos para introducir al vino levaduras para matar este tipo de gérmenes. Así se ha logrado expresar genes en levaduras, para tres bactericidas y dos substancias anti-hongos.
De esta forma se pueden eliminar diversas substancias producidas por bacterias u otros gérmenes, que son responsables del dolor de cabeza al día siguiente: aminas, dioxido de azufre u otros compuestos.
Otro problema es el etilcarbamato, una substancia carcinogénica presente en todos los alimentos fermentados. Este se forma por una reacción espontánea entre el etanol y la urea. A su vez la urea proviene de la arginina por la acción de la enzima arginasa. Como la arginina es uno de los aminoácidos más abundante en las uvas, ocasionalmente los vinos exceden los niveles autorizados de etilcarbamato. Ahora es posible solucionar este problema simplemente silenciando el gene que codifica la arginasa.
Pero no sólo se pueden eliminar los sabores no deseados, sino también potenciar los deseados. Un primer objetivo es el uso de los ésteres que producen sabores a frutas tropicales, como melón o piña.
Otros objetivo se refiere a los ácidos fenólicos, como el ácido vanílico y el ácido cinámico que dan un cierto sabor a bilis, pero que son considerados muy buenos en pequeñas cantidades.
Que dicen los tradicionalistas
Los tradicionalistas no están seguros. Uno de los críticos es Monty Waldin, autor del libro "Organic Wine Guide (HarperColins, 1999). El ve a las levaduras modificadas genéticamente como una extensión insidiosa para llegar a producir "un vino ultra limpio y perfecto", sin carácter. "Es un vino falso", dice Waldin. Eliminando las inseguridades, las levaduras modificadas genéticamente pueden asegurar un cierto standard mínimo, pero también dejan menos espacio para las mezclas ocasionales, robándoles a los vinos su atractivo esencial.
La oposición del consumidor seguramente que será generalizada, pero podría haber formas más aceptadas. El vino hecho con levaduras modificadas genéticamente no debe contener DNA de levadura, por lo que en forma técnica no es modificado. Este argumento podría aparecer como tendencioso, pero ya estamos ahora consumiendo estos productos. La mayor parte de los quesos, ahora son producidos con la enzima "quimosina" que es la que coagula la leche y que ha reemplazado a la enzima natural tradicional que antes se extraía del estómago de ternero. Ahora la quimosina se origina de hongos pero se cosecha a partir de bacterias genéticamente modificadas, que son capaces de expresar la proteína del hongo. Las personas no objetan este nuevo procedimiento porque no lo saben. Bajo las reglas de la Unión Europea por ejemplo, no se obliga a etiquetar los quesos porque los elementos que han sido modificados genéticamente son los "ayudadores del proceso" y no quedan trazas de él en el producto final.
La regla de la Unión Europea también se aplica a los vinos. ¿Puede entonces el viñatero usar levaduras genéticamente modificas y quedarse callado acerca de ello? Los investigadores de lavaduras no piensan así. "No podemos afirmar que no hay levaduras en el vino". Unas pocas células, aunque estén muertas, pueden quedar flotando, especialmente si el vino no es filtrado. De Barros López cree que si aun no quedaran trazas de DNA de levaduras en el vino final, los consumidores todavía lo estarían viendo como un producto modificado genéticamente.
Sin embargo 105 biólogos moleculares piensan seguir trabajando para callado. “Nuestras levaduras modificadas son un modelo", dice de Barros López. “Una vez que logremos entenderlas podremos ser capaces de hacer cambios en las levaduras del vino sin necesidad de ingeniería".
Más allá de la ingeniería
De Barros López y su equipo de investigadores tienen otras técnicas con las que pueden introducir nuevos caracteres a los vinos sin que haya que usar la tecnología de genes. Están experimentando con híbridos entre S. Cerevisiae y otras especies de Saccharomyces que por si mismas no pueden fermentar el jugo de uva, pero que sin embargo poseen interesantes cualidades metabólicas. Ya han conseguido hacer vinos con híbridos entre S. Cerevisiae y seis especies recientemente descubiertas, incluyendo la S. Cariocanus, que fueron descubiertas creciendo en la mosca de la fruta en Brasil en el año 2000, y la especie S. Mikatae que generalmente crece en el suelo y las hojas muertas. Con ellas, puede lograrse en el vino características altamente deseables con aromas especiales.
A la S. Cerevisiae que se adquieren secas en sacos, se les puede agregar enzimas industriales para mejorar la fermentación e inhibir el dulzor o acidificar el producto final, cubriendo así diferentes defectos del vino.
Con todo, aún los mejores vinos pueden lograrse con cuidadosas medidas destinadas a obtener lo mejor de las uvas. Esta va a ser siempre la verdad. Nadie quiere ver al vino verdaderamente artesanal invadido por la terapia génica. Sin embargo la terapia génica en el futuro puede agregar sabores, cuerpo y variados aromas.