Etude de la modulation de l'acidité des vins par Saccharomyces cerevisiae par des approches génétiques et métabolomiques. Rôle de la consommation et de la production de l'acide malique au cours de la fermentation alcoolique.

Abstract

La hausse des températures a de nombreux impacts sur la vigne et les baies de raisin. Parmi eux, une augmentation de la teneur en sucre des baies à maturité et une diminution de leur teneur en acidité. L’adaptation des pratiques viti-vinicoles aux matrices œnologiques de demain passe, entre autres, par l’utilisation de levures de vinification mieux adaptées aux caractéristiques physico-chimiques des moûts. Il existe au sein de l’espèce Saccharomyces cerevisiae une grande variabilité génotypique et phénotypique impactant de nombreux traits technologiques. La capacité des levures de vinification à moduler l’acidité lors de la fermentation alcoolique est au centre de ce travail de thèse. Cette propriété technologique a été optimisée grâce à des programmes de croisement assistés à l’aide de marqueurs génétiques liés à des QTLs (Quantitative Trait Loci) préalablement identifiés. Des souches fortement consommatrices ou productrices d’acide malique ont été obtenues. Ces souches ont été caractérisées d’un point de vue fermentaire, métabolique et sensoriel dans plusieurs matrices œnologiques afin de les intégrer à différents itinéraires de vinification. Un état des lieux de la modulation de l’acidité d’une cinquantaine de souches du genre Saccharomyces a également été entrepris. Ce paysage phénotypique a été réalisé par une approche de métabolomique ciblée par RMN du proton dans différentes matrices œnologiques. Des différences phénotypiques portant sur la teneur finale en acides organiques ont été mises en évidence. Pour un sous-ensemble de souches de S. cerevisiae appartenant aux groupes génétiques de vin et de voile, une étude comparative de la concentration en métabolites intracellulaires a été réalisée. Ce travail a nécessité le développement d’une méthode d’extraction et de quantification par spectrométrie RMN du proton. Des trade-off métaboliques avec des traits d’histoire de vie ont été mis en évidence entre les deux groupes. Une dernière partie plus fonctionnelle vise à comprendre les modes de production et de consommation de l’acide malique au cours de la vinification. L’ajout dans le milieu fermenté d’acide malique marqué au 13C et l’utilisation de plusieurs approches métabolomiques: LC-MS/MS, GC-MS, RMN-2D, a permis de comprendre les spécificités métaboliques de souches extrêmes. Enfin l’étude métabolomique non ciblée de plusieurs vins obtenus à partir de souches extrêmes a permis de définir des molécules clés capables de moduler l’acidité des vins.