Дріжджова флора винограду в екосистемі дюн Сарикум

Ш. А. АБРАМОВ, Д. А. АБДУЛЛАБЕКОВА, Є. С. МАГОМЕДОВА
Каспійський інститут біоресурсів ДНЦ РАН

Вивчення рослинної флори дріжджів за екологічними та морфофізіологічними критеріями дозволяє виявити закономірності їх організації та функціонування в природі, зберегти генетичний фонд і відібрати високоефективні штами для мікробного синтезу. Більшість дріжджів, маючи сахаролітичну життєву стратегію, є постійними мешканцями рослини винограду, пристосованими до різноманітних природних умов. Науковий інтерес представляє вивчення дріжджового потенціалу рослини винограду, середовищем проживання якого є мікрозона, розташована в околицях Сарикумської дюни та вирізняється своїми надзвичайними параметрами. Сарикумська дюна, складена дрібно- та середньозернистим кварцовим піском, є найвищою дюною в Європі та унікальна за своїм утворенням та розташуванням. За температурою, яка влітку нерідко досягає 85 °С, і рядом рідкісних форм рослин і представників тваринного світу вона нагадує фрагмент спекотних пустель Середньої Азії в передгір'ях Дагестану (К. Ю. Абачев, 1955; А. К. Крилатое, 1960). Сарикум і супіски його околиць, що на 90% складаються з кремнезему, є потужними акумуляторами тепла, що сприяє формуванню в цій зоні своєрідного температурного режиму. Сума активних температур досягає 4100 °С і на 350...400 °С перевищує значення, характерне для даного кліматичного району.

Рис. 1. Дріжджові клітини виду Saccharomycesvini, виділені з ягід винограду сортів Трамінер (а), Піно грі (б) і Ркацителі (в)

Теплозабезпеченість і склад ґрунту дюнної екосистемної зони, за нашими дослідженнями, створюють умови екологічного комфорту для винограду, сприяючи високому накопиченню вуглеводів і біологічно активних сполук (Ш. А. Абрамов, О. К. Власова, Д. А. Абдуллабекова, 1998; Ш. А. Абрамов, Є. С. Магомедов, Є. Ю. Султанова, Г. Г. Магомедов, 1999).

Мета дослідження – отримати інформацію про дріжджові організми рослин винограду, які сформувалися на супіщаних ґрунтах в умовах підвищеної теплозабезпеченості мікрорайону, розташованого в околицях Сарикуму.
Об’єктами дослідження є чисті дріжджові культури, виділені з грона винограду сортів Трамінер, Піно грі, Молдова, Ркацителі.

Відомо, що виноградні дріжджі, як кислотостійкі, осмофільні та факультативно-анаеробні мікроорганізми, потрапляючи в сусло при подрібненні ягід, швидко розмножуються і займають домінуюче місце в його загальному мікробному складі, що дозволяє їм
ізолювати. При цьому стиглі ягоди винограду збирали, подрібнювали та віджимали сусло вручну безпосередньо на місці збору з дотриманням усіх заходів стерильності. Сусло в стерильних флаконах доставляли в лабораторію і для ідентифікації всього спектру розмножених дріжджів динамічно висівали на тверде живильне середовище виноградне сусло-агар у чашки Петрі, які інкубували при кімнатній температурі (18...20 °С). Колонії, вирощені ізольовано після попереднього мікроскопування, виділяли в культуру і зберігали в холодильнику на скошених сусло-агарі, пересівали кожні 4-6 місяців. Ідентифікацію дріжджів проводили за морфологічними, культуральними та фізіолого-біохімічними ознаками згідно з ключами та посібниками (В.І. Кудрявцев, 1954; /. Лоддер, 1970; Н.І. Бур'ян, Л.В. Тюріна, 1979; І.П. Бабієва, В.І. Голубєв, 1979).
Таксономічний склад дріжджової флори винограду, культивованого в екосистемі Сарикум, за нашими даними, характеризується наявністю представників 6 родів, 4 з яких належать до аскоміцетів: Saccharomyces Meyen, Hanseniaspora (Zikes) Kloker, PichiaHansen, Debaryomyces, а 2 роди – до недосконалих грибів. Торулопсіс Берлезе і RhodotorulaHarrison (див. таблицю).
Популяція дріжджів кожного сорту винограду характеризується таксономічною неоднорідністю. Спільними для досліджуваних різновидів є дріжджі родів SaccharomycesMeyen і Hanseniaspora (Zikes) Kloker.
Таксони PichiaHansen і TorulopsisBerlese були ідентифіковані відповідно на сортах Ркацителі, Піно грі, Молдова та Ркацителі, Трамінер, Молдова.
Рід Debaryomyces та пігментні клітини роду RhodotorulaHarrison виділено з сортів Ркацителі, Піно грі та Трамінер, Ркацителі відповідно.
Таким чином, таксономічна структура дріжджової популяції винограду, адаптованої до умов мікрорайону в околицях Сарикумської дюни, підтверджує загальні закономірності їхнього поширення на цьому субстраті в природі. Характеризується неоднорідністю на родовому рівні, спектр якої змінюється залежно від сорту винограду. Найбільшу різноманітність відрізняла дріжджова флора сорту Ркацителі (6 родів, а на інших сортах – 4 роди).
Більшість ідентифікованих родів [SaccharomycesMeyen, Hanseniaspora (Zikes) Kloker, PichiaHansen і TorulopsisBerlese] є типовими представниками дріжджової популяції винограду та повсюдно поширені у виноробних регіонах світу. Дріжджові організми з родів Debaryomyces і RhodotorulaHarrison також належать до природних, але менш поширених мешканців цього субстрату (J. Ribero-Gayon, E. Peynaud, P. Ribero-Gayon, P. Sudreau, 1980).

Рис. 2. Гігантські колонії дріжджів виду Saccharomycesvini в натуральну величину на виноградному соку з агаром, виділених із сортів винограду Трамінер (а), Піно грі (б) і Ркацителі (в)

Вивчення дріжджів роду Saccharomyces за видами дозволило виявити у дріжджовому комплексі сортів Трамінер, Піно Грі та Ркацителі вид Saccharomycesvini, який має важливе практичне застосування (його представників вивчали за індивідуальними морфологічними та фізіолого-біохімічними критеріями).
Випробування чистих культур дріжджів виду Saccharomycesvini за основними діагностичними ознаками показало, що незалежно від сорту, з якого вони виділені, їх морфологічні та культуральні властивості можна звести до таких загальних характеристик:
Посів на виноградному соку і твердому середовищі виноградне сусло-агар ідентичний. Клітини еліпсоїдної, овоїдної та округлої форми різного розміру (5-9 х 4-8 мкм) подовжені із середнім розміром 15 х 3 мкм (рис. 1);
У процесі бродіння утворюється рясна піна, кільце відсутнє. Після бродіння на дні помічають пилувато-білий осад кремового відтінку, спостерігається хороше освітлення середовища, плівка не утворюється;
на твердому середовищі, виноградному сусло-агарі, товстим шаром відзначається смуга, біло-кремова, матова, масляниста, гладка або з віялоподібними складками, з облямівкою по краю. При зберіганні протягом 6 місяців перед пересіванням на свіжі середовища культури трохи темніють;
легко утворюють 1-4 спори округлої форми, які спостерігалися в численних клітинах при посіві на тверді середовища: виноградне сусло-агар, середовище Городкова, повне та ацетатне.
Гігантські колонії, утворені штамами, виділеними як з одного, так і з різних сортів винограду, відрізнялися розміром, поверхнею, формою краю та характером блиску (рис. 2).
Їх загальні морфологічні характеристики включають круглу або округлу форму, білий або кремовий колір, кремову консистенцію та непрозорість.
Діаметр колоній штамів, незалежно від сорту, коливався в межах 25-30 мм. форма краю була нерівною або фестончастою, поверхня відрізнялася різною мірою вираженою радіальною складчастістю та характером блиску (матовий і глянсовий).
У фізіологічному аспекті досліджували виділені чисті культури дріжджів на здатність до зброджування середовищ з масовою концентрацією цукрів 28 г/100 см3. Отримані результати показали здатність дріжджів виду Saccharomycesvini, що мешкають в умовах мікрозони, швидко долати високий осмотичний тиск, характерний для виноградного сусла з такою концентрацією цукрів та їх активним бродінням.
Дослідження життєдіяльності дріжджових клітин залежно від температурного фактора, зв'язок з яким добре відомий, дозволили виявити температурний діапазон їх розмноження. Найнижча температура, при якій слабкий ріст клітинної маси реєструвався лише на 10-14 добу, становила 3 ​​°С, а її максимальне значення, коли ріст біомаси відмічався вже на 2 добу, становило 43 °С.
Здатність цих ізолятів повністю зброджувати виноградне сусло за наявності 17-18% цукрів при 37 °C за короткий час свідчить про те, що вид дріжджів Saccharomycesvini, що мешкає в мікрозоні Сарикумської дюни, належить до термотолерантних форм, які мало поширені в природі. Їх виділення пов'язане з тривалою адаптацією (С. А. Кишковська, Н. І. Бур'ян, 1980). Для підтвердження цього припущення продовжуються дослідження їх морфофізіологічних властивостей у цьому аспекті
Отримані результати та триваюче дослідження морфофізіологічних характеристик зібраних у колекції ізолятів видів Saccharomycesvini сприятимуть пошуку кореляцій між ними та екологічними характеристиками середовища, що зробить певний внесок у теорію пізнання адаптивних механізмів дріжджів та їх екологічної стратегії. Крім того, ця інформація допоможе відібрати сорти, перспективні для виробництва різних сортів вин.
Таким чином, вперше досліджено дріжджовий комплекс, пов’язаний з рослиною винограду, в умовах вихідного теплопостачання мікрорайону в околицях Сарикумської дюни.
Показано наявність двох великих таксономічних груп: аскоміцетів, що включають 4 роди, і аспорогенних дріжджів (2 роди). Структура дріжджової флори винограду на рівні роду варіює залежно від сорту, але незмінно включає представників родів Saccharomyces Melen і Hanseniaspora (Zikes) Kloker.
Виявлено та описано найхарактерніші морфологічні та культуральні ознаки клітин виду Saccharomycesvini. виявлено у складі дріжджів Saccharomyces, що мешкають на ягодах сортів винограду Піно Грі, Трамінер і Ркацителі. У фізіолого-біохімічному аспекті їх формування і ступінь прояву тісно пов'язані з екологічними факторами середовища; вони мають здатність активно бродити в середовищі з високим вмістом цукру і при високих температурах.

Ще почитати:

Міжнародні відносини о найменуванні шампанського та хереса

В чому різниця між шампанським, просеко та ігристим вином?

Отримання червоних ігристих вин пляшковим способом з винограду перспективних сортів

Ігристі вина

Токайські вина

У нашому блозі «Приватна Марка» багато цікавого контенту: новинки ринку виноробства, крафтові рецепти наших технологів, влоги на різні теми. Дистиляція, крафтові винокурні, виробництво крафтового сидру, крафтовий квас, рецептура сидру, виробництво крафтових напоїв за нашими рецептами, виробництво спирту в промислових масштабах. Це та багато іншого цікавого у блозі «Приватна Марка Україна» та мережі магазинів «Винороб».

Наприклад, ви вирішили відкрити сироварню, ковбасний цех або почати пекти крафтовий хліб — welcome! Ми завжди допоможемо: надамо рецептуру, забезпечимо всі витратні матеріали, відправимо нашого технолога, складемо технологічну карту, встановимо все обладнання, сертифікуємо виробництво, відкриємо для вас завод з нуля, виноробні, цехи, виноградники, налагодимо готовий продукт із виходом на ринок. Ми — компанія повного циклу: маємо багато представництв по всьому світу. Потрібна склотара, склобанки, медичний посуд, лабораторний посуд чи лабораторне обладнання — звертайтеся! У наших складах понад 900 тис. найменувань товарів та обладнання. Звертайтеся, не вагайтеся! Не важливо, де ви знаходитесь — у СНД, Європі, Америці чи Азії: ми маємо великий досвід. Privatna Marka йде в ногу з технологіями та інноваціями. Ми 20 років на ринку та відправили понад 1 млн посилок своїм клієнтам. Втілили багато креативних проєктів. Відкрили низку підприємств харчової промисловості, а також у непродовольчій та продовольчій групах технічних виробів. Втілили 147 комерційних проєктів у країнах СНД. Виробляємо 70 видів продукції власного виробництва в Україні, Німеччині та Китаї. У блозі ще більше цікавого та корисного.

Консультації за тел. +380 (67) 440-70-90
https://privatnamarka.com/
https://www.instagram.com/privatnamarka?igsh=MWt0NzNxbHJrbXh4ZQ==\
https://www.facebook.com/Privatnamarka
https://youtube.com/@privatnamarkacom?si=P5RH_spetEP3x_RQ\