Analysis of microbial populations in wines through NGS methodologies.

Abstract

La vinificación es un proceso complejo que involucra varias etapas hasta el embotellado y comercialización del vino. Durante este proceso, la cantidad limitada de nutrientes provoca la competencia microbiana, que resulta en la producción de metabolitos que modulan el producto final del vino. Esta actividad microbiana puede conferir características organolépticas beneficiosas o indeseables a la calidad del vino. En los últimos años, el enfoque principal se ha centrado en la detección y el seguimiento de microorganismos determinados, que supuestamente estropean el vino, y la aplicación de metodologías empíricas para la prevención del crecimiento microbiano indeseable. Sin embargo, los hallazgos de las investigaciones han mostrado una base multifactorial del deterioro del vino, y han subrayado la necesidad de una estrategia innovadora que permita el estudio de la diversidad microbiana en su totalidad. La secuenciación de última generación parece un enfoque adecuado y prometedor para este propósito, ya que parece capaz de superar las limitaciones de las metodologías convencionales

evaluación de los resultados derivados en función de su alineación con hallazgos anteriores y su capacidad para proporcionar nuevos conocimientos. En general, el trabajo actual ha logrado corroborar estudios previos, sugerir mejoras sobre las implementaciones relacionadas con la bioinformática y la estadística y ampliar nuestro conocimiento sobre varios factores que influyen en la vinificación. Winemaking is a intricate process, involving various stages until the wine bottling and commercialization. During this process, the limited amount of nutrients leads to microbial competition, which in turn results in the production of metabolites that modulate the final wine product. This microbial activity may confer beneficial or undesirable organoleptic characteristics to the wine quality. The past years, the main focus has been given to the detection and monitoring of specific putative wine-spoiling microorganisms and the application of empirical methodologies for the prevention of unwanted microbial growth. Nevertheless, research findings have shown a multifactorial basis of the wine spoilage and underlined the need for an innovative strategy that will allow the study of the microbial diversity in its entirety. Next-generation-sequencing appears a suitable and promising approach for this purpose, as it seems able to overcome the limitations of conventional methodologies. In this work, various aspects associated to the NGS-based metataxonomic analysis have been studied, in relation to the performance of the NGS technology against conventional applications, and the establishment of a bioinformatic and statistical framework for the analysis of metataxonomic data.