AMINAS BIÓGENAS Y UVAS: EFECTO DE LOS MICROBIOS Y DE LOS CLARIFICANTES

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1 GROSSMANN ET AL., AMINAS BIÓGENAS Y UVAS: EFECTO DE LOS MICROBIOS Y DE LOS CLARIFICANTES, PÁG. 1 AMINAS BIÓGENAS Y UVAS: EFECTO DE LOS MICROBIOS Y DE LOS CLARIFICANTES GROSSMANN, M., SMIT, I., LOEHNERTZ, O. ANSORGE, A. Geisenheim Research Center Von-Lade-Strasse 1, D Geisenheim (Alemania) Manfred.Grossmann@fa-gm.de Artículo extraído de la ponencia presentada en el congreso Microsafetywine, Vilafranca del Penedés, España, noviembre 2007 RESUMEN Las aminas biógenas son consideradas el origen, tras su asimilación, de reacciones alérgicas en personas sensibles. En este estudio, nos centramos en el contenido de aminas biógenas de uvas producidas bajo condiciones diferentes y por otro lado se investigó de qué forma los agentes clarificantes podían disminuir la concentración de aminas biógenas en los vinos obtenidos. Las aminas biógenas son producidas por la vid como respuesta a factores de estrés como pueden ser calor, salinidad, déficit de agua etc. Por lo tanto, no es posible producir en los viñedos uvas libres de aminas. La fertilización intensiva con nitrógeno, especialmente asociada a infecciones de Botrytis, aumenta significativamente la concentración de aminas biógenas en las uvas. La histamina, amina clave, puede aumentar hasta 2 mg/l. Las uvas con podredumbre muestran unos niveles de aminas alifáticas más elevados, que actúan acentuando los efectos negativos de las aminas cíclicas. Los agentes de clarificación reaccionan preferiblemente con las aminas alifáticas. La histamina es adsorbida por la bentonita pero no completamente. Nuestros resultados muestran que factores de estrés como gestión de la fertilización del viñedo o infecciones fúngicas de las uvas muestran efectos significativos sobre el contenido inicial de aminas biógenas en los mostos, antes de que tenga lugar cualquier tipo de fermentación alcohólica por parte de levaduras o de fermentación maloláctica por bacterias. Los agentes de clarificación actualmente disponibles para la industria del vino, no reducen de forma eficaz los niveles de aminas biógenas. INTRODUCCIÓN Las aminas biógenas son sustancias orgánicas de bajo peso molecular que proceden de la descarboxilación de aminoácidos durante el metabolismo de los microbios, plantas, animales y humanos. Están presentes naturalmente en prácticamente todos los alimentos de nuestra dieta alimenticia. Se han observado en algunos casos elevadas concentraciones en pescado, chocolate, extractos de levadura y productos fermentados como bebidas alcohólicas, quesos, productos a base de soja, chucrut y carne tratada (Askar and Treptow, 1986). Toda una serie de efectos negativos para la salud humana como dolores de cabeza, urticaria, rinitis, problemas respiratorios y digestivos han sido atribuidos a la ingestión de aminas biógenas por parte de personas sensibles. Sin embargo, aunque domina la creencia general de que elevados contenidos de aminas biógenas en los alimentos podrían provocar reacciones negativas tras su asunción oral por parte de personas sensibles, un interesante estudio de Jansen et al., basado en una revisión bibliográfica y publicado en 2003, llegó a la conclusión de que la actual bibliografía (hasta 2002) no mostraba ninguna relación entre la ingestión de aminas biógenas y las reacciones de intolerancia alimentaria de los humanos.

2 GROSSMANN ET AL., AMINAS BIÓGENAS Y UVAS: EFECTO DE LOS MICROBIOS Y DE LOS CLARIFICANTES, PÁG. 2 Las aminas biógenas son importantes sustancias reguladoras en los humanos. Algunas son producidas activamente como la histamina y la serotonina y actúan como sustancias neurotransmisoras (neuro-activas) o vaso-activas sobre la presión sanguínea. Las aminas biógenas, desde un punto de vista químico, pueden ser agrupadas en aminas cíclicas y alifáticas, estas últimas se considera que actúan acentuando los efectos inducidos por aminas cíclicas como la histamina. Actualmente, el único país europeo que aplica una normativa legal al contenido de aminas en el vino es Suiza, en donde se admite un contenido máximo de histamina, considerada como amina clave, de 10 mg/l. RESULTADOS Y DISCUSIÓN EFECTO DE LA GESTIÓN DEL VIÑEDO Las aminas biógenas se pueden producir a partir de uvas sanas, uvas infectadas (con podredumbre), fermentaciones alcohólicas, fermentaciones malolácticas y actividades microbianas durante la conservación de los vinos. Esta presentación se centrará en el contenido de aminas en uvas sanas y con podredumbre así como en el efecto de los agentes clarificantes sobre la reducción del nivel de aminas. Nicolini et al. (2003) determinaron la concentración de varias aminas en uvas sanas y maduras de diferentes variedades blancas y tintas del Trentino, en Italia. La tabla 1 demuestra claramente que las aminas biógenas se encuentran siempre presentes y que presentan un amplio intervalo de variación cuando se comparan diferentes variedades. La fosfoetanolamina y la etanolamina son las que presentan menor variación. Tabla 1: Variación de las aminas biógenas en las uvas Se investigó el efecto de la fertilización con nitrógeno, la cubierta vegetal y la podredumbre sobre la variedad Riesling, variedad típica de la región Rheingau, situada en las laderas del rio Rin, en Alemania. Se puedo observar que, durante las temporadas 1994 y 1995, el contenido total de poliaminas aumentaba con el aumento de la fertilización. Este efecto fue mucho más pronunciado en 1995, probablemente a causa de la mayor pluviosidad que permitió una mayor asimilación por parte de la planta del nitrógeno del suelo (Tabla 2).

3 GROSSMANN ET AL., AMINAS BIÓGENAS Y UVAS: EFECTO DE LOS MICROBIOS Y DE LOS CLARIFICANTES, PÁG. 3 Tabla 2: Efecto de la fertilización sobre la concentración de aminas en las uvas (Bleser, 2000) La mecanización de las operaciones en el viñedo consistió en la formación de una cubierta vegetal en cada dos líneas de cepas o en todas para facilitar el uso del tractor. Se analizó el posible efecto sobre las aminas biógenas de las uvas, ya que la cubierta vegetal afecta también a la mineralización de la materia orgánica y a la asimilación de nitrógeno inorgánico por la planta. Se observó que el efecto de la vendimia fue más importante que el efecto de la presencia de cubierta vegetal en cada dos líneas de cepas (Tabla 3). Tabla 3: Efecto de la cubierta vegetal sobre las aminas biógenas de las uvas (Bleser, 2000)

4 GROSSMANN ET AL., AMINAS BIÓGENAS Y UVAS: EFECTO DE LOS MICROBIOS Y DE LOS CLARIFICANTES, PÁG. 4 La influencia de las infecciones fúngicas sobre la concentración de aminas fue estudiada por Eder et al. (2002). Algunas aminas biógenas como la etilamina y la isopentilamina estaban presentes en mayor cantidad en las uvas con podredumbre y se observó un aumento mayor también en los correspondientes vinos. Con un enfoque más general, Scholten y Friedrich (1998) analizaron vinos disponibles en el mercado que habían sido producidos con uvas sometidas a infecciones espontáneas de Botrytis. La histamina, tiramina, putrescina y cadaverina se encontraban presentes en concentraciones bajas con un estrecho intervalo de variación. Por el contrario, las concentraciones de etanolamina, 2- feniletilamina e isopentilamina presentaban un amplio intervalo de variación (Tabla 4). Tabla 4: Concentración de aminas en vinos con Botrytis En una prueba experimental, las uvas fueron tratadas o bien con botriticidas o bien infectadas activamente con esporas de Botrytis y luego comparadas con un testigo sin tratamiento. Las uvas de cada variante fueron vendimiadas y se analizó su perfil amínico. La figura 1 muestra el efecto del nivel de infección de Botrytis sobre la cantidad de las diferentes aminas biógenas

5 GROSSMANN ET AL., AMINAS BIÓGENAS Y UVAS: EFECTO DE LOS MICROBIOS Y DE LOS CLARIFICANTES, PÁG Figura 1: Efecto de la botritis en un mosto 2006 Como reacción a los diferentes niveles de infección, aumentó la concentración de algunas aminas (feniletilamina, isopentilamina) pero no de otras (espermidina, putrescina). Estos resultados confirmaron los obtenidos por Scholten and Friedrich con vinos comerciales y demostraron que sus vinos infectados estaban de hecho infectados por Botrytis noble. En otra experimentación efectuada en la vendimia 2006, se estudió la correlación entre la intensidad de la fertilización nitrogenada por hectárea y su posible influencia sobre la infección por Botrytis y sobre la producción de aminas. El coeficiente de correlación osciló entre 0.57 y 0.72 para la feniletilamina, isopentilamina y putrescina, mientras que espermidina dió un EFECTO DE LOS AGENTES CLARIFICANTES En los años 70, ante la preocupación por la concentración de aminas biógenas en mostos y vinos como posible factor crítico, se efectuaron diversos ensayos para eliminar o por lo menos reducir su concentración a través de los clarificantes. Se demostró que sólo el tratamiento con bentonita mostraba capacidades de adsorción, especialmente en contacto con la histamina (Mayer and Pause, 1978).

6 GROSSMANN ET AL., AMINAS BIÓGENAS Y UVAS: EFECTO DE LOS MICROBIOS Y DE LOS CLARIFICANTES, PÁG. 6 Recientemente efectuamos un ensayo eligiendo agentes clarificantes actualmente disponibles en el mercado: caseinato de potasio, gelatina, carbón enológico, bentonita sódica, bentonita sódica y cálcica y bentonita cálcica. Los clarificantes fueron aplicados al mosto o al vino. Como se muestra en la Figura 2 en un Riesling de la vendimia 2005, el tratamiento del mosto fue mucho más efectivo que el tratamiento del vino correspondiente. Prácticamente todos los agentes clarificantes disminuyen la concentración de putrescina, espermidina y espermina cuando son aplicados al mosto. Efectos significativos en el vino se observaron sólo con bentonita. Resultó también evidente que el pretratamiento con todas las bentonita (tanto sódica, como sódico cálcica o cálcica) dio el mismo resultado. Figura 2: Efecto de los agentes clarificantes Para concluir, las aminas biógenas son sustancias que se encuentran presentes naturalmente en las uvas. Sus concentraciones varían con las cantidades de fertilizantes nitrogenados utilizados en el viñedo y con la importancia de la infección de Botrytis. Se ha demostrado claramente que cuanto más importante es la fertilización con nitrógeno mayor es el riesgo de infecciones fúngicas con el consiguiente y significativo aumento de las concentraciones de varias aminas biógenas. No obstante, cuando la aplicación de agentes clarificantes sea necesaria, su uso deberá ser efectuado preferiblemente ya en el mosto.

7 GROSSMANN ET AL., AMINAS BIÓGENAS Y UVAS: EFECTO DE LOS MICROBIOS Y DE LOS CLARIFICANTES, PÁG. 7 Por último pero no menos importante, es necesario mencionar una interesante artículo de Jansen y coworkers efectuaron una amplia revisión bibliográfica y examinaron los artículos médicos en los que los estudios de provocación oral con aminas biógenas fueron realizados con diseño aleatorio doble ciego provocada con placebo. Se encontraron en total 13 estudios, De ellos, 5 mostraron resultados positivos y 8 negativos. 3 (todos con resultados positivos) de los 13 estudios demostraron ser inadecuados. De los otros 10 estudios, 6 fueron considerados no definitivos. Los 4 estudios definitivos, todos presentaban resultados negativos. Un estudio definitivo demostró que no existía ninguna relación entre las aminas biógenas de los vinos tintos y la intolerancia al vino. Dos estudios definitivos no encontraron ningún efecto de la tiramina sobre la migraña. Un estudio definitivo demostró que no existía relación entre la concentración de feniletilamina en el chocolate y el dolor de cabeza. Los autores concluyeron que la literatura científica (hasta 2003) no mostraba una base científica para las recomendaciones dietéticas relativas a las aminas biógenas en estos pacientes (Jansen et al., 2003). BIBLIOGRAFÍA Askar, A.; Treptow, H Biogene Amine in Lebensmitteln. Verlag Eugen Ulmer, Stuttgart Deutschland. Bleser, M. 2000: Einfluss von N-Düngung und Begrünung auf die Gesamt-N-, Aminosäure- N- und Polyamin-N- Gehalte in Beeren, Mosten und Weinen von Vitis vinifera (cv. Riesling) im Verlauf zweier Vegetationsperioden. Geisenheimer Berichte 42. Eder, R.; Brandes, W.; Paar, E. 2002: Einfluss von Traubenfäulnis und Schönungsmitteln auf Gehalte biogener Amine in Mosten und Weinen. Mitt. Klosterneuburg 52: Jansen, S.C.; van Dusseldorp, M.; Bottema, K.C.; Dubois, A.E.J Intolerance to dietary biogenic amines: a review. Ann. Allergy Asthma Immunol. 91: Mayer, K.; Pause, G Bentonitbehandlung von Wein: Einfluß auf den Gehalt an biogenen Aminen. Schweiz. Z. Obst-Weinbau 114: Nicolini, G.; Larcher, R.; Bertoldi, D Survey of the concentration of free amines in grape juices of native varieties. Riv. Vitic. Enol. 56: Scholten, G.; Friedrich, G Bericht über biogene Amine. Dt. Weinmagazin 19: