Hártyaképző borélesztők fiziológiai, biokémiai és molekuláris biológiai jellemzése

Abstract

A borászati tudományos szakirodalomban számos tanulmány foglalkozik a spanyol és francia sherry, valamint sherry-típusú boroknál a hártya alatti biológiai érlelésében részt vevő Saccharomyces cerevisiae hártyaképző („flor” vagy „velum”) törzsek fiziológiai, biokémiai és molekuláris tulajdonságaival. A magyarországi Tokaji Szamorodni érlelése során kialakuló élesztőhártya élesztőgombáit ilyen részletesen azonban eddig még nem vizsgálták. Munkám során célul tűztem ki, hogy a tokaji szamorodni fahordós érlelése során a felszínen jelenlévő hártyából élesztőgombákat izoláljak, az izolált élesztőgombákat azonosítsam és jellemezzem, valamint ezen tulajdonságokat összehasonlítsam a külföldi flor élesztőknél leírt jellemzőkkel. Eredményeim szerint valamennyi hártyaképző élesztőgomba a Saccharomyces cerevisiae fajhoz tartozik. A ’szamorodni’ törzsek többsége dimorfikus rDNS-sel rendelkezik. A két különböző típusú rDNS mindkét homológ kromoszómán kombinációban fordul elő. Emellett a törzsek nagyfokú genomiális hasonlóságot mutatnak. A szamorodni hártyából izolált S. cerevisiae törzsek fiziológiai szempontból nagyfokú hasonlóságot mutatnak a sherry és sherry-típusú borok felületén található hártya élesztőivel a szénhidrát erjesztési képességük alapján. A tokaji izolátumok mindegyike képes spórázásra, habár jelentős az aberráns tetrádok aránya, valamint a spórák életképessége is kicsi. Általánosságban elmondható, hogy a tokaji törzsek a Saccharomyces cerevisiae által termelt K1, K2, K28 és KTA killer toxinra érzéketlenek. Továbbá elmondható, hogy teljes mértékben alkalmazkodtak a szamorodni borban fennálló környezeti tényezőkhöz (pl. glükóz és etanol koncentráció, erősen savas pH). A szamorodni hártyaképző törzsek sejtfelszíne savas pH tartományban erősen hidrofób. A sejtek hidrofób tulajdonsága valószínűleg elsősorban a sejtfal hidrofób fehérjéinek tulajdonítható. A törzsek képesek hidrofób kölcsönhatások kialakítására, amit adhezív növekedési képességük jelez, invazív növekedést azonban nem mutatnak. A hártyaképző élesztőgombák a laboratóriumi élesztőgomba törzseknél kisebb, de egymáshoz képest azonos méretű Ccw7p/Pir2p/Hsp150p sejtfal fehérjét tartalmaznak. Kimutattam, hogy a Ccw7 fehérje kisebb méretét a kódoló gén rövidebb volta okozta és a hártyaképző élesztőgombák ezen génjének ismétlődő régiójából 3 szakasz hiányzik. A hártyaképzőkkel ellentétben a nem-hártyaképző borélesztő törzsek CCW7 génje nagymértékű polimorfizmust mutat. A Ccw7 fehérje ismétlődő aminosav szekvenciájának szerepe van a sejtfal tömörségének kialakításában azáltal, hogy a β 1,3-glükánhoz való kapcsolódásukkal ezeket a molekulákat egymáshoz közelíteni vagy távolítani képesek. További kutatás tárgyát képezheti, hogy a CCW7 gén ismétlődő szekvenciáinak száma hatással van-e a sejtfal szerkezetére illetve erősségére hiperozmótikus, etanol vagy pH stressz esetében.