Optimización del momento de aplicación de elicitores para mejorar la calidad de las uvas y vinos de la variedad Monastrell

Abstract

La presente Tesis Doctoral forma parte del proyecto ¨Optimización de la calidad de vinos tintos en base a factores agronómicos y biotecnológicos¨, encaminado a mejorar las características funcionales y organolépticas de vinos de la Región de Murcia, especialmente de la variedad Monastrell, principal uva de vinificación de esta zona. La principal línea de investigación se centra en el incremento de metabolitos secundarios mediante el uso de elicitores, los cuales al ser aplicados exógenamente son capaces de activar mecanismos defensivos de la planta, como la biosíntesis de polifenoles. Estudios recientes han demostrado que la aplicación de elicitores como metil jasmonato (MeJ) y benzotiadiazol (BTH), pueden aumentar la concentración de polifenoles y compuestos aromáticos en uvas de vinificación; además, estos dos compuestos tienen la ventaja de que no suponen problemas desde el punto de vista de contaminación medioambiental. Sin embargo, en la mayoría de estos estudios los tratamientos se aplicaron durante el envero, un periodo relativamente corto con cambios fisiológicos críticos en las uvas, los cuales no se producen simultáneamente y pueden variar considerablemente entre cultivares. De manera que en grandes áreas de viñedo y/o condiciones ambientales desfavorables, la aplicación puntual podría complicarse dificultando una adecuada programación de tratamientos. Por ello, el objetivo general fue evaluar durante dos campañas consecutivas (2016-2017), el efecto de la aplicación foliar de MeJ, BTH y una combinación de ambos, en dos momentos distintos de maduración de Monastrell (envero y mitad-de-maduración), para determinar el o los tratamientos más adecuados, así como su momento óptimo de aplicación, con el fin de obtener la uva y los vinos de la mejor calidad organoléptica y funcional. Para ello, se estudió el efecto sobre los componentes estructurales de la pared celular de la piel y la composición fenólica de las uvas. Se estudió además, la liberación de polifenoles y carbohidratos complejos a los vinos, y las características sensoriales finales. De todo este estudio, se dedujo que los tratamientos MeJ y MeJ+BTH aplicados en envero fueron los que más influyeron en la composición de las paredes celulares de la piel. Disminuyeron la concentración de hemicelulosa y derivados pécticos, e incrementaron la concentración de lignina, proteínas y fenoles. Por otro lado, BTH aplicado en envero y mitad-de-maduración fue el único tratamiento que incrementó la concentración de celulosa en las paredes celulares de la piel. Desde el punto de vista fenólico, el periodo más adecuado para la aplicación de elicitores fue en mitad-de-maduración, ya que las uvas presentaron una mayor cantidad de antocianos y proantocianidinas en el momento de la vendimia. No obstante, el tratamiento MeJ+BTH aplicado en envero también obtuvo resultados similares. Por otro lado, el incremento de antocianos conseguido en las uvas debido a los tratamientos, no se reflejó en todos los vinos elaborados. Solo los vinos de uvas tratadas con BTH (envero) registraron una mayor concentración de antocianos que los vinos control. Otro efecto notorio fue la reducción en la liberación de polisacáridos procedentes de las uvas, principalmente en vinos de uvas tratadas con MeJ (ambos periodos de aplicación). La baja concentración de estos compuestos en los vinos de uvas tratadas, podrían atribuirse al incremento generalizado de lignina, proteínas y fenoles, y la reducción de derivados pécticos de las paredes celulares de la piel, confiriéndole unas características estructurales más reforzadas y dificultando la extracción de los compuestos de interés. Finalmente, el análisis sensorial reflejó que las características organolépticas de los vinos, no fueron alteradas en mayor medida por los tratamientos en campo. No obstante, los catadores manifestaron ligeras preferencias por los vinos de uvas tratadas con BTH. Por tanto, de todo el trabajo realizado se puede concluir que los tratamientos MeJ y BTH aplicados en mitad-de-maduración serían la mejor opción para mejorar la calidad de las uvas Monastrell. El tratamiento MeJ+BTH podría ser aplicado en ambos momentos de maduración, ampliando el periodo de aplicación en caso de necesitarlo. No obstante, se recomienda un estudio más exhaustivo a nivel enológico para incrementar la máxima extracción de aquellos compuestos de interés.

La presente Tesis Doctoral forma parte del proyecto ¨Optimización de la calidad de vinos tintos en base a factores agronómicos y biotecnológicos¨, encaminado a mejorar las características funcionales y organolépticas de vinos de la Región de Murcia, especialmente de la variedad Monastrell, principal uva de vinificación de esta zona. La principal línea de investigación se centra en el incremento de metabolitos secundarios mediante el uso de elicitores, los cuales al ser aplicados exógenamente son capaces de activar mecanismos defensivos de la planta, como la biosíntesis de polifenoles. Estudios recientes han demostrado que la aplicación de elicitores como metil jasmonato (MeJ) y benzotiadiazol (BTH), pueden aumentar la concentración de polifenoles y compuestos aromáticos en uvas de vinificación; además, estos dos compuestos tienen la ventaja de que no suponen problemas desde el punto de vista de contaminación medioambiental. Sin embargo, en la mayoría de estos estudios los tratamientos se aplicaron durante el envero, un periodo relativamente corto con cambios fisiológicos críticos en las uvas, los cuales no se producen simultáneamente y pueden variar considerablemente entre cultivares. De manera que en grandes áreas de viñedo y/o condiciones ambientales desfavorables, la aplicación puntual podría complicarse dificultando una adecuada programación de tratamientos. Por ello, el objetivo general fue evaluar durante dos campañas consecutivas (2016-2017), el efecto de la aplicación foliar de MeJ, BTH y una combinación de ambos, en dos momentos distintos de maduración de Monastrell (envero y mitad-de-maduración), para determinar el o los tratamientos más adecuados, así como su momento óptimo de aplicación, con el fin de obtener la uva y los vinos de la mejor calidad organoléptica y funcional. Para ello, se estudió el efecto sobre los componentes estructurales de la pared celular de la piel y la composición fenólica de las uvas. Se estudió además, la liberación de polifenoles y carbohidratos complejos a los vinos, y las características sensoriales finales. De todo este estudio, se dedujo que los tratamientos MeJ y MeJ+BTH aplicados en envero fueron los que más influyeron en la composición de las paredes celulares de la piel. Disminuyeron la concentración de hemicelulosa y derivados pécticos, e incrementaron la concentración de lignina, proteínas y fenoles. Por otro lado, BTH aplicado en envero y mitad-de-maduración fue el único tratamiento que incrementó la concentración de celulosa en las paredes celulares de la piel. Desde el punto de vista fenólico, el periodo más adecuado para la aplicación de elicitores fue en mitad-de-maduración, ya que las uvas presentaron una mayor cantidad de antocianos y proantocianidinas en el momento de la vendimia. No obstante, el tratamiento MeJ+BTH aplicado en envero también obtuvo resultados similares. Por otro lado, el incremento de antocianos conseguido en las uvas debido a los tratamientos, no se reflejó en todos los vinos elaborados. Solo los vinos de uvas tratadas con BTH (envero) registraron una mayor concentración de antocianos que los vinos control. Otro efecto notorio fue la reducción en la liberación de polisacáridos procedentes de las uvas, principalmente en vinos de uvas tratadas con MeJ (ambos periodos de aplicación). La baja concentración de estos compuestos en los vinos de uvas tratadas, podrían atribuirse al incremento generalizado de lignina, proteínas y fenoles, y la reducción de derivados pécticos de las paredes celulares de la piel, confiriéndole unas características estructurales más reforzadas y dificultando la extracción de los compuestos de interés. Finalmente, el análisis sensorial reflejó que las características organolépticas de los vinos, no fueron alteradas en mayor medida por los tratamientos en campo. No obstante, los catadores manifestaron ligeras preferencias por los vinos de uvas tratadas con BTH. Por tanto, de todo el trabajo realizado se puede concluir que los tratamientos MeJ y BTH aplicados en mitad-de-maduración serían la mejor opción para mejorar la calidad de las uvas Monastrell. El tratamiento MeJ+BTH podría ser aplicado en ambos momentos de maduración, ampliando el periodo de aplicación en caso de necesitarlo. No obstante, se recomienda un estudio más exhaustivo a nivel enológico para incrementar la máxima extracción de aquellos compuestos de interés. ABSTRACT This Doctoral Thesis is part of the project ¨Optimización de la calidad