Profilage de la communauté bactérienne des raisins Traminette en fermentation pendant la production de vin à l’aide du séquençage d’amplicons métagénomiques

Résumé

Ici, nous présentons un protocole pour décrire la métagénomique des amplicons afin de déterminer la communauté bactérienne des raisins Traminette, des raisins en fermentation et du vin final.

Résumé

Les progrès de la technologie de séquençage et l’accès relativement facile à l’utilisation d’outils bioinformatiques pour profiler les structures des communautés microbiennes ont facilité une meilleure compréhension des microbes cultivables et non cultivables dans le raisin et le vin. Au cours de la fermentation industrielle, les microbes, connus et inconnus, sont souvent responsables du développement et de la mauvaise saveur des produits. Par conséquent, le profilage des bactéries du raisin au vin peut permettre de comprendre facilement la dynamique microbienne in situ . Dans cette étude, les bactéries du moût de raisin Traminette en fermentation et le vin final ont été soumis à une extraction d’ADN qui a donné 15 ng/μL à 87 ng/μL. L’amplicon 16S de la région hypervariable de la région V4 a été séquencé, des bactéries relativement abondantes constituées des phylums Proteobacteria, Actinobacteriota, Firmicutes, Bacteroidota, Fusobacteriota et suivies par Verrucomicrobiota, Halobacterota, Desulfobacterota, Myxococcocto et Acidobacteriota. Une analyse du diagramme de Venn des unités taxonomiques opérationnelles uniques (OTU) partagées a révélé que 15 embranchements de bactéries étaient communs au moût de raisin, à l’étape de fermentation et au vin final. Des embranchements qui n’avaient pas été signalés auparavant ont été détectés à l’aide du séquençage d’amplicon 16S, ainsi que des genres tels que Enterobacteriaceae et Lactobacillaceae. La variation de l’utilisation des nutriments organiques dans le vin et son impact sur les bactéries ont été testés ; Cuve Traminette R contenant Fermaid O et Traminette L stimulée avec Stimula Sauvignon blanc + Fermaid O. La diversité alpha à l’aide du test de Kruskal-Wallis a déterminé le degré de planéité. La diversité bêta indiquait un changement dans les bactéries au stade de la fermentation pour les deux traitements, et les bactéries du vin finales étaient similaires. L’étude a confirmé que le séquençage d’amplicon 16S peut être utilisé pour surveiller les changements bactériens pendant la production de vin afin de soutenir la qualité et une meilleure utilisation des bactéries du raisin pendant la production de vin.

Introduction

Le raisin Traminette se caractérise par une production de vin de qualité supérieure, en plus d’un rendement appréciable et d’une résistance partielle à plusieurs infections fongiques ^1,2,3. La fermentation naturelle du raisin repose sur les micro-organismes associés, l’environnement de production du vin et les cuves de fermentation ^4,5. Souvent, de nombreux établissements vinicoles s’appuient sur des levures sauvages et des bactéries pour la fermentation, la production d’alcool, les esters, le développement des arômes....

Protocole

1. Production de vin expérimentale

1. Obtenez des raisins Traminnette du vin Dynamis Estate à Jonesville, vignoble de Caroline du Nord, égrappez et écrasez pour libérer le moût dans deux fermenteurs ouverts séparés de 600 L et laissez sur les peaux pendant environ 4 jours avec les couvercles.
2. Défoncez les bouchons une fois par jour pour garder la peau humide et limiter la production d’acides volatils (VA).
   NOTE : L’idée est qu’une grande partie des précurseurs aromatiques (monoterpènes) sont situés dans les peaux et laissent le jus en contact avec la peau pour augmenter le potentiel aromatique du vin.
3. Au bout de 4 jours, ....

Discussion

Le protocole de métagénomique commence par l’échantillonnage du moût de raisin, et lorsque la levure a été ajoutée au moût, le vin en fermentation et les échantillons de vin finaux. Cela a été suivi par une extraction d’ADN dupliqué qui a été extraite avec succès de ces échantillons. Les quantités obtenues variaient en concentration de 15 ng/μL à 87 ng/μL. Cela montre que le protocole d’extraction de l’ADN est efficace pour les études métagénomiques du vin. Bien que la qualité de l’ADN c.......

matériels

Name	Company	Catalog Number	Comments
Agarose gel	Promega, Madison, WI USA	V3121	Electrophoresis
FastPrep DNA spinKit for soil	MP Biomedicals, Solon, OH USA	116560-200	DNA extraction
FastQC software	Babraham Institute, United Kingdom		Bioinformatics
Fermaid O	Scott Laboratory, Petaluma, CA USA		Fermentation
High-Fidelity PCR Master Mix	New England Biolabs, USA	F630S	Polymerase chain reaction for sequencing
NEBNext Ultra	New England Biolabs, USA	NEB #E7103	DNA Library Prep
NEBNext Ultra II DNA Library Prep Kit	Illumina, San Diego, CA  USA		DNA sequencing
NovaSeq Control Software (NVCS)	Illumina, San Diego, CA  USA		DNA sequencing
Novaseq6000 platform	Illumina, San Diego, CA  USA		DNA sequencing
QuiBit	Thermoscientific, Waltham, MA, USA		DNA quantification
Quickdrop spectrophotometer	Molecular device, San Jose, CA, USA		DNA quantification
Sodium Phosphate	Sigma Aldrich	342483	DNA extraction buffer
Stimula Sauvignon Blanc	Scott Laboratory, Petaluma, CA USA		Fermentation