Spontaniczna fermentacja na własnych drożdżach

Ostatni odcinek świetnego cyklu popularyzatorskich artykułów Andrzeja Daszkiewicza o drożdżach (Magazyn Wino nr 47 z 2010 r., s. 74) traktuje o dylemacie: drożdże dzikie, czy selekcjonowane. Autor kończy ten tekst optymistycznie:

„W końcu chodzi o to, by stworzyć jak najlepsze wino. Pamiętajmy, że nie ma (na razie?) sztucznych drożdży, tyle, że niektóre są selekcjonowane.”

Otóż nie jest tak do końca – nie zapominajmy bowiem o drożdżach genetycznie modyfikowanych, które od kilku lat są stosowane w komercyjnej produkcji wina. Nie wiem, czy to już są „sztuczne drożdże”, ale też trudno przejść nad nimi do porządku, uznając je bez zastrzeżeń za „naturalne”. Choćby z tego powodu, że niezależnie od takiej, czy innej racji spory procent konsumentów wina po prostu nie akceptuje genetycznie zmodyfikowanych wiktuałów.

Jak dotąd, w branży winiarskiej nie obserwujemy takiej inwazji genetycznie zmodyfikowanych organizmów (GMO), jak w wielu innych gałęziach produkcji roślinnej. Nigdzie nie są dopuszczone do regularnej uprawy zmodyfikowane winorośle, choć istnieją już całkiem interesujące transgeniczne warianty klasycznych odmian Vitis vinifera (a także podkładek winorośli) o podwyższonej odporności na choroby i szkodniki. Na razie są one testowane na pilnie strzeżonych plantacjach doświadczalnych w kilkunastu instytutach badawczych w Europie i w krajach Nowego Świata. Dzisiaj jedynymi GMO, które oficjalnie i legalnie mogą być stosowane bezpośrednio przy produkcji wina pozostają dwa  zmodyfikowane szczepy drożdży winiarskich.

Prace nad modyfikacjami genetycznymi drożdży Saccharomyces cerevisiae (przypomnijmy, że jest to najważniejszy gatunek odpowiedzialny za fermentację wina) rozpoczęły się mniej więcej dwadzieścia lat temu i ich głównym celem nie było bynajmniej uzyskanie nowych szczepów drożdży winiarskich. Drożdże takie są wykorzystywane na szeroką skalę do syntezy różnych związków i substancji, choćby w medycynie i w przemyśle farmaceutycznym (np. do produkcji insuliny), w przemyśle kosmetycznym, czy przy produkcji biopaliw. Zmodyfikowanych szczepów S. cerevisiae używa się też coraz szerzej w piekarnictwie i przy produkcji piwa.

Ale w wielu krajach od lat pracuje się również nad stworzenie genetycznych modyfikacji drożdży przydatnych do produkcji wina. Badania takie prowadzi się między innymi we Francji, Niemczech, Szwecji, USA, Kanadzie i RPA. Cele, jakie tu stawiają sobie badacze są bardzo różne. Mogą one dotyczyć na przykład:

- wytworzenia podczas fermentacji pożądanych związków odpowiedzialnych za smak i aromat wina (np. glicerolu, estrów i innych związków aromatycznych),

- rozkładu kwasu jabłkowego podczas fermentacji alkoholowej,

- degradacji niepożądanych produktów ubocznych fermentacji (np. octanu etylu, diacetyly),

- redukcji zawartości alkoholu,

- wytworzenia lub wzmocnienia działania pożądanych enzymów, 

- przyspieszenia autolizy drożdży, wytrącania się osadu i klarowania wina,

Pierwszą zmodyfikowaną genetycznie selekcją S. cerevisiae autoryzowaną do komercyjnej, wielkotowarowej produkcji wina stały się drożdże oznaczone jako ML01. W 2003 roku amerykańska Agencja ds. Żywności i Leków przyznała im status GRAS („ogólnie uznane jako bezpieczne”) i dopuściła do komercyjnej dystrybucji na terenie Stanów Zjednoczonych. Trzy lata później podobny status uzyskały kolejne zmodyfikowane genetycznie drożdże winiarskie o symbolu ECMo01. W tym samym 2006 roku obydwa te szczepy zostały dopuszczone do produkcji wina w Kanadzie. Ich stosowanie jest dziś dozwolone także w Mołdawii.

ML01 stworzył dr Hennie van Vuuren z Uniwersytetu Kolumbii Brytyjskiej na bazie popularnych drożdży Prise de Mousse-S92 (S. cerevisiae ssp. bayanus). Dodano do nich geny pochodzące z drożdży Schizosaccharomyces pombe, odpowiedzialne za rozkład kwasu jabłkowego, oraz geny powodujące fermentację malolaktyczną, pobrane z bakterii Oenococcus oeni. Dzięki tym drożdżom można dość łatwo przeprowadzić jednoczesną fermentację alkoholową i jabłkowo-mlekową.

ECMo01, to również kanadyjska selekcja, powstała w laboratorium First Venture Technologies w Vancouver, a jej podstawą stał się szeroko stosowany, stary szczep drożdży winiarskich M-1107, zwany też UCD-522 (S. cerevisiae ssp. cerevisiae). W tym przypadku manipulacja genetyczna polegała na powieleniu i uaktywnieniu własnego genu S. cerevisiae oznaczonego jako DUR1,2. W „normalnych” drożdżach gen ten nie jest aktywny podczas fermentacji alkoholowej, tu jednak zmieniono sekwencje DNA, przenosząc promotory genowe i terminatory z innych selekcji S. cerevisiae. W rezultacie uruchomiono degradację powstających podczas fermentacji wina szkodliwych aminów biogenicznych, które są prekursorami takich związków, jak „kacogenna” histamina, czy karbaminian etylu, uchodzący za substancje potencjalnie rakotwórczą.

Nikt do końca nie wie, jak często te zmanipulowane mikroorganizmy są stosowane przy produkcji wina . W Stanach Zjednoczonych i Kanadzie producenci nie mają żadnego obowiązku, żeby z tego komukolwiek się spowiadać, czy też informować o tym fakcie konsumentów (choć wielu po prostu do tego się przyznaje). Co więcej, drożdże użyte podczas fermentacji nie są formalnie uznawane jako składnik, lecz tylko jako środek służący do produkcji wina, a więc nie muszą być wymieniane na etykietach, czy w dokumentach towarzyszących, nawet w przypadku, gdy tak zrobione wino jest eksportowane do krajów posiadających znacznie bardziej restrykcyjne przepisy dotyczące użycia GMO w produktach spożywczych.

A przecież trudno jest usunąć całkowicie drożdże pozostałe w winie po fermentacji. Jak wykazują badania, nawet dzisiaj, w dobie absolutnej higieny i sterylnej filtracji, po kilkunastu miesiącach spędzonych w butelce ponad połowa win wykazuje choćby minimalne ślady aktywności drożdży, a właściwie wszystkie zawierają – i to niekiedy w znaczącym stężeniu – produkty ich autolizy. Inne doświadczenia pokazują, że przeżywalność modyfikowanych drożdży w butelce nie odbiega od tej ogólnej średniej.

Stwierdzono także, że zmodyfikowane genetycznie drożdże dość łatwo przedostają się do dzikich populacji, mogą więc bez naszej wiedzy zadomowię sie w naszej winnicy, czy winiarni. Może się więc zdarzyć, że nawet butelka pochodząca od winiarza biodynamika – zagorzałego przeciwnika GMO, stosującego wyłącznie spontaniczną fermentację będzie zawierała pozostałości takich zmanipulowanych drożdży,  jeśli na przykład są one stosowane przez któregoś z jego sąsiadów.