Are lactic acid bacteria able to degrade biogenic amines in wines?

Abstract

[EN]: Nowadays, there is a growing concern about the presence of potential toxic compounds in wine, such as biogenic amines that could affect wine safety, and besides, could cause marketing troubles. Some lactic acid bacteria (LAB) isolated from cheese and other foods are able to degrade biogenic amines, through the action of amino oxidase enzymes. Because of the scarce knowledge about this theme in relation to wine microorganims, and with the final aim of avoiding the accumulation of biogenic amine during winemaking, this study evaluates the capacity of different LAB stains, isolated from wines and other related enological sources, to degrade histamine, tyramine and putrescine. A total of 50 LAB strains isolated from musts, wines and fermentation lees, and belong to the genera Lactobacillus and Pediococcus and the species Oenococcus oeni, have been selected for this study. The biogenic amine-degrading capacity of the strains has been evaluated by RPHPLC in culture medium, cells free extracts and whole cells. Among the strains analysed, 25% are able to degrade histamine, 18% tyramine and 18% putrescine, although at different extend. The majority of the strains with this amino oxidase capacity belong to the Lactobacillus and Pediococcus groups, and some of them are able to simultaneously degrade more than one biogenic amine. The biogenic amine-degrading capacity of the selected LAB seems not to be associated to their amine-producing capacity, since most of the strains with amine-metabolizing capacity did not show descarboxilase activity implicated in the production of these compounds in wine.

[ES]: En la actualidad, existe una inquietud creciente por evitar la presencia de compuestos potencialmente tóxicos, como las aminas biógenas, que pueden afectar a la seguridad del vino, y además, causar trabas comerciales. Algunas bacterias lácticas (BAL) aisladas del queso y otros alimentos, son capaces de degradar estos compuestos, mediante la acción de enzimas amino oxidasas. Debido al escaso conocimiento sobre este tema respecto a los microorganismos del vino, y con el objetivo de evitar la acumulación de aminas biógenas durante la vinificación, este trabajo evalua la capacidad de distintas cepas de BAL aisladas de vinos y otros nichos ecológicos relacionados, de degradar histamina, tiramina y putrescina. Se han seleccionado 50 cepas de BAL aisladas de mostos, vinos y lías de fermentación, pertenecientes a los géneros Lactobacillus y Pediococcus y a la especie Oenococcus oeni. La capacidad de degradar aminas biógenas se ha evaluado en medio de cultivo, extractos libres de células y células enteras, mediante RP-HPLC. De las cepas ensayadas, 25% degradan histamina, 18% tiramina y 18% putrescina, aunque con diferente capacidad de degradación. La mayoría de las cepas con actividad amino oxidasa pertenecen al grupo de los Lactobacillus y Pediococcus, y algunas de ellas son capaces de degradar simultáneamente más de una amina biógena. La capacidad de degradación de aminas biógenas por las BAL no parece asociarse con la de su producción, ya que la mayoría de las cepas con capacidad de metabolizarlas no mostraron actividad descarboxilasa implicada en la producción de estas aminas en el vino.