© The Authors, published by EDP Sciences, 2023

1 Introducción

Vitis vinifera Tannat fue introducida en Uruguay en 1870 desde los Pirineos vascos, y dentro de varias cepas se convirtió en la variedad mejor adaptada a nuestras condiciones vitícolas [2,3]. Recientemente, a través de análisis genético con microsatélites de Vitis se demostró que el Manseng Noir, además de ser originario de la misma región del Tannat, es el único hermano natural identificado dentro de las 2500 variedades de Vitis vinífera relevadas en Francia [1]. Manseng Noir, como el Tannat es miembro del grupo ampelográfico Courbu del suroeste de Francia (un grupo de variedades consideradas antiguas [4]), por lo que no sorprende esta relación de parentesco, pero se pudo comprobar certeramente su relación gracias a las nuevas técnicas genéticas de diferenciación varietal con 22 microsatélites. Dentro de nuestra estrategia vitícola en Uruguay, hemos definido plantar nuevas variedades con el mismo origen que el Tannat asumiendo que su potencial adaptación a nuestras condiciones climáticas será más alta que otras (2). Así, en 1995 se plantaron los primeros viñedos de Arinarnoa [5] (cruzamiento sexual de Cabernet Sauvignon x Tannat desarrollado por el Dr. Pierre Marcel Durquety en los años 1950s) y en 2005 de Petit Manseng [6], ambas cepas consideradas hoy excelentes representantes para los vinos de alta gama en Uruguay. Dado el escaso viñedo comercial del Manseng Noir en Francia (apenas unas 3 hectáreas), después de varios años hemos logrado plantar en 2019 el primer viñedo fuera de los Pirineos en Uruguay. En las cosechas 2021 y 2022 se logra su elaboración con el objetivo de comparar su vino con el Tannat plantado en las mismas condiciones de clima y suelo.

2 Material y métodos

Para investigar el grado de similitud y divergencia genética entre las dos variedades de uva, Manseng Noir y Tannat, así como la relevancia de los genes que pudieran tener relevancia vitícola y enológica, secuenciamos el genoma de Manseng Noir mediante secuenciación Illumina basados en nuestro trabajo previo en Tannat [7] y una re- secuenciación reciente. Se obtuvieron 130 y 110 millones de lecturas 2×150 paired-end para las variantes respectivamente, lo que nos permitió alcanzar una profundidad de secuenciación de más de 80X para ambas variedades. El ensamblaje del genoma de novo de las lecturas cortas se realizó con el ensamblador ABySS. La llamada de variantes para identificar polimorfismos entre variantes se realizó con samtools-mpileup. La identificación de los genes y las funciones afectadas por la mutación pertinente se realizó mediante la ontología genética y el análisis de las vías utilizando el servidor web abierto de cadenas (https://string-db.org/) ABySS 2.0: ensamblaje de grandes genomas con eficiencia de recursos utilizando un filtro de Bloom. Se presentan los resultados preliminares de la comparación de los genes relacionados con la biosíntesis de polifenoles entre las dos variedades dado el interés enológico de obtener vinos de estructura, pero con taninos suaves y con menor tenor alcohólico. Después de varios años se ha conseguido plantar en 2019 el primer viñedo fuera de los Pirineos en Uruguay. En las cosechas 2021 y 2022 se logra su elaboración con el objetivo de comparar su vino con el Tannat plantado en las mismas condiciones en la región de Cerro Chapeu en Uruguay. Las características de esta región más continental que el sur del país, son de suelos arenosos, rojizos ricos en hierro con una altitud sobre el nivel del mar de unos 1000 pies y con un clima templado similar a los Pirineos vascos. Vinificadas ambas variedades en bins de 500 kg de uva en triplicado, total 1500 kg de uva despalillada con una fermentación co-inoculada con la levadura HV204 de Hanseniaspora vineae (Oenobrands, Francia) en un 99%, y la cepa de Saccharomyces cerevisiae E73 al 1%, luego de iniciada la fermentación fue prensada con prensa neumática a 1,010 de densidad para terminar la fermentación en barricas de 225 litros de segundo vino. Las muestras fueron tomadas de uvas al momento de la cosecha, vinos al final de la fermentación alcohólica y al final de la fermentación malolactica que esta última se dejó avanzar en forma espontánea. En el momento del embotellado se analizaron las 3 barricas de cada variedad, y posteriormente juntándose las barricas para el embotellado definitivo que se realizó en setiembre 2022. Los análisis de parámetros básicos de los vinos en el proceso fueron determinados por las técnicas usuales de la OIV. La caracterización de la composición de los polifenoles en la uva y el vino se llevó a cabo mediante análisis de HPLC basados en los métodos descritos previamente para Tannat [8]. Además, se llevó a cabo un análisis comparativo del metaboloma volátil de la uva y del vino en estas dos cosechas mediante análisis de GCMS también basados en la experiencia previa con el Tannat [9]. Desde el punto de vista sensorial se realizaron ensayos de degustación con un panel de 10 expertos enólogos para evaluar las diferencias si eran de importancia significativa en color, aroma y sabor, según las técnicas sensoriales desarrolladas previamente para vinos Tannat [10].

3 Resultados y Discusión

Los resultados sugieren que la Manseng Noir sería una variedad mejor adaptada al cambio climático y a las nuevas tendencias de diseño de vinos, con menor contenido de alcohol, menor tiempo de crianza en barrica, alto nivel de color similar al Tannat, pero sensorialmente menor presencia de taninos astringentes. En la Tabla 1 se presentan los resultados de los análisis de parámetros básicos de las uvas al momento de cosecha. Se observa que la uva Manseng Noir fue considerada madura con un nivel de alcohol al momento de cosecha significativamente menor del 1% en volumen con respecto al Tannat.

En la Tabla 2 se presentan los análisis de aromas libres y ligados en vinos, donde se observan unos 19 compuestos con diferencias significativas entre las dos cepas, pero de los cuales 9 se destacan como alcoholes superiores con mucha mayor concentración en Tannat. Estos compuestos sumados al 2% más de etanol pueden resultar en una sensación más densa y menos fresca en el Tannat con respecto al Manseng Noir.

En la Tabla 3 se muestra el perfil de antocianos en uvas. Como se puede ver el contenido total de antocianos no presento diferencias significativas y el perfil presentado es similar para las dos variedades, con diferencias significativas solo en tres pigmentos. Es interesante que en Manseng noir la relación malvidina sobre delfinidina (Mv/Dp) y peonidina sobre cianidina (Po/Cy) es significativamente mayor que para Tannat, con iguales valores a los reportados previsamente (8) para esta variedad. La peonidina es formada por metoxilación de cianidina en la posición 3’ del anillo B, y la malvidina de delfinidina en las posiciones 3' y 5'. Estos resultados sugieren diferencias en la biosíntesis donde se esperaria una mayor actividad de la O-metil transferasa en la Manseng Noir que en Tannat. Sin embargo, la relación petunidina sobre delfinidina (Pt/Dp) no presentó diferencias, aunque es de esperar un valor mayor para Manseng Noir ya que la petunidina es formada por metoxilación de la delfinidina en la posición 3’. La petunidina puede tener una segunda metoxilación en posición 5’ para dar origen a la malvidina, y por lo tanto es consistente con los resultados de un valor mayor en la relación Mv/Dp debido a la actividad O-metil transferasa. La relación entre antocianos trisustituidos en el anillo B respecto a los disustituidos no presentó diferencias entre las variedades indicando una actividad similar en las dos variedades para las enzimas flavonoide 3’-hidroxilasa y flavonoide 3’,5’-hidroxilasa. Estudios recientes comparativos con varias variedades tintas muestran que estos resultados estarian de acuerdo con que el Manseng Noir seria una de las variedades mas similares al Tannat en su composicion fenolica y de antocianos [11].

En la Tabla 4 puede verse los resultados para los vinos elaborados en la cosecha 2022, presentando las dos variedades un perfil de antocianos similar, como fue observado en las uvas, y solo cuatro pigmentos tienen contenidos con diferencias significativas. El contenido total de antocianos no presentó diferencias significativas entre las dos variedades.

En cuanto a los compuestos fenolicos relacionados a la astringencia, los flavan-3-ol, el contenido total es un 15% mayor en la variedad Tannat. Sin embargo, solo los monómeros presentaron diferencias significativas, con contenidos menores para Manseng Noir, que explicarian las diferencias en el contenido total, mientras que el contenido de dímeros y oligómeros no tuvo diferencias entre las variedades. Esto puede explicar las diferencias de estructura en boca que se percibe al degustar los vinos de las dos variedades, donde se destaca una mayor redondez en el Manseng noir, que probablemente se explique por el menor contenido de monómeros. Los monomeros se perciben sensorialmente como mas amargos que los dimeros y oligomeros.

Estos resultados muestran un interesante potencial de esta variedad para elaborar vinos de estructura y color similar al Tannat de alta gama del Uruguay, pero además con un rado alcohólico significativamente. menor que

los Tannat usualmente producidos hoy, que demandan alta madurez para resultar en taninos amables.

Por otro lado, la Manseng Noir no mostro diferencias significativas en cuanto al índice de color rojo medido a 520 nm con el Tannat testigo como se muestra en la Figura 1. Sin embargo, en el análisis sensorial si mostro valores significativos en la diferenciación por test triangular que fueron descritas como de menor astringencia y con mayor suavidad en boca. (8 en 10 catadores lograron identificar los vinos diferentes por su astringencia y no por color o aroma (p<0,01). Estos resultados coinciden con el análisis químico de los polifenoles de esta variedad y su menor concentración de monómeros astringentes.

De los aspectos aromáticos ambos vinos mostraron aromas frutales y florales, con ausencia de notas vegetales según las descripciones de los catadores. Estos resultados muestran que los niveles de alcohol más bajos en el Manseng Noir tampoco afectaron la sensación aromática significativamente. Esta variedad demuestra potencial para la producción de vinos de menor grado alcohólico pero con fruta madura [12]. El desafío hoy es obtener taninos maduros y amables con menor tenor de azucares, y al mismo tiempo demandar menor tiempo de crianza en barrica, lo que mejora la expresión varietal en los vinos y evita el exceso de aromas al roble. Por otro lado, estos mismos estilos son los que hoy los enólogos buscan para satisfacer un consumidor cada vez más interesado en los vinos con menor intervención, elaborados con tecnologías enológicas de mínima intervención [13].

El genoma de Manseng Noir como era esperable tiene alta similitud al Tannat. Usando distintos tamaño de k-eros para los ensamblajes, la medida que arrojó mejores resultados fue K=96. El tamaño total del ensamblaje es 466 megabases, levemente inferior al obtenido para Tannat. Ambos genomas a su vez presentan tamaños inferiores a los reportados para otras variantes de Vitis. En comparación el tamaño de la variante Alvariño es de 612 MB y Pinot noir 485 MB [14,15]. Esto, muy probablemente se deba a la compactación de secuencias repetitivas debido a las tecnología de secuenciación Illumina, lo cual apunta la necesidad de usar tecnologías de 3ra generación como Nanopore para solucionar esta limitación.

Los estadísticas del ensamblaje indican, sin embargo, que el mismo es de suficiente calidad para la correcta identificación de los genes, puesto que el valor de N50=8389 y varios contigs con tamaños superiores a 200 miles de pares de bases (kb). Otra medida de completitud, del genoma ensamblado de M. noir, se obtuvo al buscar los genes de Tannat. De las regiones codificantes para proteína previamente anotadas para Tannat (12057), se obtuvieron 11996 (99,5%). En cuanto a los transcriptos anotados en Tannat (56933), 56558 (99.4%) fueron encontrados en el genoma de M. noir.

Comparamos a su vez la divergencia nuecleotidica de Manseng noir con otras variantes. Para este fin usamos las regiones del ensamblaje en forma no ambigua en forma ortóloga con Tannat, Albarino gris y Pinot noir. Estas regiones representan unos 100 millones de nucleótidos. A pesar que la identidad en esta regiones es muy alta entre todas las comparaciones, la misma muestra que es superior entre Manseng y Tannat, en concordancia con resultados anteriores basados en microsaelites. En la Figura 2 se ve el grupo de enzimas OMTs flavonol 3,5 metiltransferasas (EC 2.1.1.267), que catalizan el pasaje de la cyanidin-3-glucosido a peonidina-3-glucosido (y de otros antocianos metilados), que ambas variedades presentan cuatro copias identicas pero la que se encuentra en la semilla muestra una secuencia proteica que contrasta con las otras Vitis secuenciadas (e.g., Pinot Noir, Albariño gris): Pinot Noir no presenta la primer fraccion de esta enzima y solo una identidad con la region C-terminal (92.9%). Albarino, por el contrario presenta identidad con la region N-terminal solo con 60 aminoacidos (98%). Sin embargo Tannat y MN presentan un gen completo con ambas regiones terminales. Este gen seria exclusivo de ambas variedades. Se estan realizando estudios de porque el Manseng Noir presenta un incremento significativo de antocianos metilados como vimos en su metaboloma comparado con Tannat, que le darian mayor estabilidad al color. Probablemente el transcritoma pueda dar una explicacion debido a la expresion de algunos de estos genes de las flavonoid metil transferasas. La menor proporcion de fenoles no polimerizados que contiene Manseng Noir y estarian relacionados al menor amargor, son reacciones aun no conocidas, lo que esta situacion sera interesante para evaluar si existe algunos genes que expliquen la mayor polimerizacion en Manseng Noir y que no esten activos en Tannat.

Figura 1 Intensidad de color de diversos vinos Tannat de la misma región en comparación con el Manseng Noir y con otras variedades elaboradas en el 2022.

Figure 2 Reaccion de las flavonol 3,5 metil transferasas en Vitis vinifera. Se indica el numero de copias de estos genes en Tannat y Manseng Noir.

4 Conclusiones

Se presentan estos resultados de dos vendimias para la caracterización de las uvas y vinos del Manseng noir con respecto al Tannat. Para estas dos cosechas se observa que el Manseng Noir presenta un color similar al Tannat desde el punto de vista sensorial y de composición antocianica. Por otro lado, el Manseng Noir también presenta una suavidad sensorial mayor desde el inicio que el Tannat que sería explicada por la mayor capacidad de polimerización de fenoles en sus uvas, un indicador de mayor madurez fenólica en las semillas. Estos estudios pueden contribuir en la comprensión del metabolismo de polifenoles, donde la polimerización es una de las reacciones más complejas de la química, y que forma parte del grupo más importante de compuestos antioxidantes. Nuevos estudios en la cosecha 2023 permitirán confirmar exhaustivamente estos resultados y el potencial del Manseng Noir para la elaboración de vinos más jóvenes y de menor tenor alcohólico como alternativa al Tannat en nuestras condiciones climáticas.

References

Todas las tablas

Todas las figuras

	Figura 1 Intensidad de color de diversos vinos Tannat de la misma región en comparación con el Manseng Noir y con otras variedades elaboradas en el 2022.

	Figure 2 Reaccion de las flavonol 3,5 metil transferasas en Vitis vinifera. Se indica el numero de copias de estos genes en Tannat y Manseng Noir.