Projecte H2020 Aromagenesi: Generació de nous ceps de llevat per millorar sabors i aromes en cervesa i vi.
- Tipus Projecte
- Estat Completat
- Execució 2017 -2022
- Pressupost assignat 3.668.076,03 €
- Àmbit Europeo
- Font principal de finançament H2020
- Web del projecte Proyecto Aromagenesis
Aquest projecte cerca formar la propera generació d'investigadors perquè aportin coneixement i experiència a dues importants indústries de la UE: la cervesera i la vinícola. Els llevats del grup Saccharomyces stricto sensu són fonamentals en aquestes indústries, i comprendre com contribueixen als complexos sabors i aromes de la cervesa i el vi és essencial per millorar la tecnologia de fermentació existent i desenvolupar noves begudes amb un sabor intens. Els objectius de recerca del consorci són examinar la bioquímica i la genètica de la producció de compostos aromàtics als llevats utilitzats en la fermentació de vi i cervesa, generar nous ceps de llevats amb perfils aromàtics millorats o més variats, i desenvolupar nous enfocaments per ampliar els perfils aromàtics mitjançant la coferència.
La xarxa proporcionarà una formació integral en genètica de llevats, biologia sintètica, química del sabor i tecnologia de fermentació a investigadors novells mitjançant formació individual amb mentoria en institucions acadèmiques i industrials, intercanvis i estades intersectorials i intrasectorials, i tallers acadèmics. La participació de líders de la indústria al consorci garanteix que els ESR s'exposin als desafiaments reals que enfronten les indústries de fermentació. Mitjançant la formació en Innovació i Emprenedoria, els ESR desenvoluparan les habilitats necessàries per aportar solucions a aquests desafiaments. El discurs i la comunicació científics seran un pilar fonamental de la xarxa de formació.
S'animarà els ESR a comunicar les seves idees a col·legues científics i al públic en general per promoure la comprensió del paper de la ciència en el desenvolupament econòmic de dues de les nostres indústries més importants a la UE. La investigació desenvolupada en aquest projecte aportarà innovació científica i noves i emocionants oportunitats per a les principals indústries de fermentació i per a les pimes emergents de cervesa artesanal.
El consorci es complau a comunicar que totes les tasques es van completar segons allò previst i delineat en la proposta original. La investigació generada en el projecte ha ampliat la nostra comprensió de la bioquímica i la genètica de la generació de sabor i aroma durant la fermentació. Es van examinar espècies de Saccharomyces i llevats no convencionals per a perfils de sabor desitjables, identificant ceps prèviament no caracteritzats amb nous perfils de sabor. Aquest coneixement va establir les bases per a la creació de nous ceps de llevat mitjançant diversos enfocaments, com ara el millorament clàssic, la formació d'híbrids o l'evolució adaptativa. Mitjançant tècniques convencionals i de recent desenvolupament en cromatografia de gasos i espectrometria de masses, es van identificar i quantificar les molècules que imparteixen perfils de sabor únics i desitjables durant la fermentació. Les anàlisis del genoma, el transcriptoma i el locus de trets quantitatius dels nous ceps van revelar marcadors genètics, tant inesperats com esperats, responsables dels canvis de sabor i van permetre una comprensió més profunda de les interaccions entre les vies bioquímiques necessàries per a la producció de sabor als llevats.
Aquestes anàlisis també van proporcionar informació sobre el paper, fins ara inexplorat, del nombre de còpies de gens i la transcripció d'al·lels ortòlegs als complexos patrons d'expressió gènica que sustenten la producció de sabor durant la fermentació. També es va realitzar una investigació per optimitzar el procés de fermentació i millorar la producció de sabor. El banc de ceps de llevat amb característiques de sabor millorades, generat durant aquest projecte, es podria explotar mitjançant patents o llicències. Fins avui, vuit dels investigadors de recerca en biologia molecular (ESR) han completat els seus doctorats i presentat la seva tesi doctoral, i s'espera que la resta presenti les seves tesis per al setembre del 2022. S'han escrit trenta-dues publicacions durant el projecte i se'n publicaran més els propers anys. Les activitats del consorci s'han comunicat a les parts interessades mitjançant campanyes a xarxes socials com Twitter ia través del nostre lloc web www.aromageneisis.com, així com mitjançant la presentació de la investigació en congressos científics i activitats de divulgació.
Els ESR han rebut la formació més actualitzada i rellevant a través de tallers personalitzats, sèries de seminaris i conferències científiques per permetre'ls convertir-se en “la propera generació de científics investigadors per recolzar i expandir les indústries de la cervesa i el vi per al panorama científic i econòmic del segle XXI”, com s'estableix als nostres objectius originals.
Els sabors i les aromes defineixen l'essència de les begudes alcohòliques i són característiques úniques de la beguda fermentada. El sabor i aroma general són el resultat de complexes reaccions metabòliques que ocorren durant les fermentacions dutes a terme per llevats. Comprendre com els llevats contribueixen als complexos sabors i aromes de la cervesa i el vi és essencial per a la millora de la tecnologia de fermentació existent i per al desenvolupament de noves begudes amb perfils de sabor millorats o potenciats.
El projecte AROMAGENESIS va tenir com a objectiu disseccionar les xarxes genètiques, moleculars i bioquímiques involucrades en la producció de compostos de sabor i aroma en llevats utilitzats en fermentacions de vi i cervesa. Utilitzant el coneixement obtingut d'aquesta anàlisi en profunditat, un objectiu del projecte és generar nous ceps de llevats amb perfils de sabor millorats o més variats. Un segon objectiu del projecte va ser formar la propera generació d'investigadors amb el coneixement i l'experiència necessaris per a les indústries europees de la cervesa i el vi en expansió. La xarxa va brindar una formació integral en genètica de llevats, biologia sintètica, química del sabor i tecnologia de fermentació a investigadors en etapa inicial (ESR) mitjançant formació individual amb mentoria en institucions acadèmiques i industrials, tallers especialitzats i estades interinstitucionals. AROMAGENESIS reuneix un equip multidisciplinari únic de 10 grups beneficiaris de 7 països diferents.
L'equip està format per quatre universitats, tres institucions de recerca i tres indústries biotecnològiques i dos socis industrials. La participació de líders de la indústria al consorci va garantir que els ESR s'enfrontessin als desafiaments reals que enfronten les indústries de la fermentació. La formació en recerca impartida com a part del Projecte AROMAGENESIS va dotar els ESR de les habilitats necessàries per aportar solucions a aquests desafiaments.
Aquest projecte té com a objectiu formar la propera generació d'investigadors perquè proporcionin coneixements i experiència a dues indústries importants de la UE, és a dir, les indústries de la cervesa i el vi. Els llevats pertanyents al grup Saccharomyces estricte sensu són els cavalls de batalla d'aquestes indústries i comprendre com contribueixen els llevats als complexos sabors i aromes de la cervesa i el vi és essencial per millorar la tecnologia de fermentació existent i per al desenvolupament de noves begudes saboroses. L'objectiu d'investigació del consorci és examinar la bioquímica i la genètica de la producció de compostos aromàtics als llevats utilitzats en les fermentacions del vi i la cervesa, per generar nous ceps de llevats amb un sabor millorat o més variat. perfils i desenvolupar enfocaments nous per ampliar els perfils de sabor a través de la cofermentació de diferents llevats.
La xarxa brindarà una educació integral en genètica de llevats, biologia sintètica, química de sabors i tecnologia de fermentació per a investigadors en etapa inicial a través de capacitació en recerca amb tutoria individual a institucions acadèmiques i industrials, a través d'intercanvis i adscripcions inter i intrasectorials ia través de tallers acadèmics. La participació de líders de la indústria al consorci garanteix que els ESR estaran exposats a desafiaments reals que enfronten les indústries de fermentació i, a través de la capacitació en Innovació i Emprenedoria, els ESR desenvoluparan les habilitats per brindar solucions a aquests desafiaments.
El discurs científic i la comunicació seran una pedra angular a la xarxa de capacitació. S'animarà els ESR a comunicar les seves idees als pares científics i al públic en general per promoure la comprensió del paper de l'esforç científic en el desenvolupament econòmic de dues de les nostres indústries més importants de la UE. La investigació desenvolupada en aquest projecte proporcionarà innovació científica i noves i emocionants oportunitats per a les principals indústries de fermentació i per a les PIME emergents productores de cervesa artesanal.
Investigadors finançats per la UE estan creant nous aromes i sabors millorats per a cerveses, vins i altres begudes al començament de les seves carreres. Les cerveses famoses i els vins fins d'Europa es gaudeixen a tot el món. Però els mestres cervesers i viticultors s'enfronten a una dura competència dels seus rivals internacionals. Una manera de mantenir la seva preeminència al mercat global és crear aromes i sabors únics i emocionants per als seus productes. Amb el suport del programa d'Accions Marie Skōodowska-Curie, el projecte Aromagenesis va intervenir i va formar la propera generació d'investigadors amb el coneixement i l'experiència necessaris per expandir les indústries europees de la cervesa i el vi. Els membres del consorci, tant del món acadèmic com de la indústria, van proporcionar a talentosos investigadors en etapa inicial (ESR) una comprensió integral de la genètica del llevat, la biologia sintètica, la química del sabor i la tecnologia de fermentació.
El sabor i aroma generals d'una beguda són el resultat de complexes reaccions metabòliques realitzades pel llevat durant la fermentació. En comprendre com els llevats contribueixen a la complexa barreja de sabors i aromes associats amb la cervesa i el vi, així com amb altres begudes com la sidra, els productors poden millorar la tecnologia de fermentació i els seus productes. Una mostra de coses noves Els investigadors de l'ESR van estudiar les xarxes genètiques, moleculars i bioquímiques implicades en la producció de compostos aromàtics i de sabor en la fermentació del vi i la cervesa. «Gràcies al coneixement adquirit en aquesta profunda anàlisi, podem generar nous ceps de llevat amb sabors millorats o més variats», afirma la coordinadora del projecte, Ursula Bond.
Els investigadors van analitzar llevats convencionals per a vi i cervesa, així com llevats no convencionals, per identificar ceps prèviament no caracteritzats amb perfils de sabor desitjables per a les indústries actuals del vi i la cervesa. Amb aquest nou coneixement, van desenvolupar diverses estratègies, totes amb tècniques sense OMG, per generar nous ceps de llevat amb perfils de sabor millorats o modificats. «Aquestes estratègies van incloure la inducció de canvis en el nombre de còpies de cromosomes, un enfocament especialment important per als llevats poliploides utilitzats en l?elaboració de cerveses lager», comenta Bond. I afegeix: "També induïm canvis en la regulació de les vies bioquímiques responsables de la producció d'alcohols superiors i èsters, els compostos responsables del sabor i l'aroma produïts durant la fermentació". Dolça olor de l'èxit La gamma de compostos aromàtics produïts pel llevat durant la fermentació es va ampliar mitjançant un enfocament innovador que va aplicar noves tècniques per generar híbrids originals de llevat i millorar-ne la formació.
També es va emprar el millorament tradicional per combinar els perfils de sabor desitjats dels llevats identificats. Anàlisi exhaustiva del genoma i del transcriptoma van proporcionar informació sobre els complexos patrons d'expressió gènica que subjauen a la producció de sabor i van identificar gens clau involucrats en el procés. Tots aquests enfocaments genètics es van sustentar en el desenvolupament de noves maneres de detectar i quantificar els compostos responsables de la producció de sabor i aroma. "Això va implicar explorar noves maneres de capturar aquests compostos i millorar la tecnologia per quantificar els compostos prèviament coneguts i desconeguts", assenyala Bond. "Finalment, es va fer una investigació per explorar les influències biòtiques i abiòtiques en el procés de fermentació i desenvolupar estratègies per millorar-lo", conclou.
El banc de ceps de llevat amb característiques de sabor millorades generat durant aquest projecte es podria explotar mitjançant patents o llicències. Aquest enfocament també es pot utilitzar per desenvolupar noves "fàbriques cel·lulars" de llevat per a la biofabricació sostenible de productes farmacèutics, químics i combustibles.
Els grups de recerca, treballant en conjunt, van desenvolupar una estratègia multifacètica per millorar el nostre coneixement sobre la genètica i la bioquímica de la producció de sabor i aroma en espècies de llevat. En primer lloc, realitzem un ampli cribratge de llevats convencionals per a vi i cervesa, així com de llevats no convencionals, per identificar ceps no caracteritzats fins aleshores amb perfils de sabor desitjables per a les indústries actuals del vi i la cervesa. En segon lloc, amb aquest nou coneixement, desenvolupem diverses estratègies, totes amb tècniques no modificades genèticament, per generar nous ceps de llevat amb perfils de sabor millorats o alterats. Les estratègies van incloure la inducció de canvis en el nombre de còpies de cromosomes, un enfocament especialment important per als llevats poliploides utilitzats en l'elaboració de cerveses lager. Així mateix, induïm canvis en la regulació de les vies bioquímiques responsables de la producció d'alcohols superiors i èsters, compostos responsables dels perfils de sabor i aroma produïts durant les fermentacions.
La creació d'híbrids és un enfocament nou per ampliar el repertori de compostos de sabor produïts pel llevat durant la fermentació. Es van desenvolupar noves tècniques per millorar la formació d'híbrids i es van generar una varietat de nous híbrids. Així mateix, es va fer servir el millorament clàssic per combinar els perfils de sabor preferits dels llevats identificats. Anàlisi exhaustiva del genoma i del transcriptoma van permetre comprendre els complexos patrons d'expressió gènica que sustenten la producció de sabor i identificar gens clau involucrats en el procés. Tots aquests enfocaments genètics es van sustentar en el desenvolupament de noves maneres de detectar i quantificar els compostos responsables de la producció de sabor i aroma. Això va implicar explorar noves maneres de capturar aquests compostos i millorar la tecnologia per quantificar els compostos prèviament coneguts i desconeguts. Finalment, es va fer una investigació per explorar les influències biòtiques i abiòtiques en el procés de fermentació i desenvolupar estratègies per millorar-lo. Els investigadors seleccionats van tenir l'oportunitat de formar-se i formar-se en institucions de recerca i educació de primer nivell a Europa, així com interactuar amb indústries clau en la fermentació de cervesa i vi.
La naturalesa interdisciplinària del programa de recerca i formació va dotar els investigadors de diverses habilitats que els permetran aplicar els amplis coneixements adquirits a través d'aquesta xarxa ITN a les seves futures carreres professionals. Les competències adquirides milloraran considerablement l'ocupabilitat futura dels ESR, mentre que el programa de competències complementàries, impartit com a part del projecte, els prepararà per a llocs directius en l'àmbit acadèmic i la indústria, permetent adaptar-se i prosperar en diversos entorns. Les innovacions científiques ofereixen noves i emocionants oportunitats per a les indústries de fermentació i per a les pimes cerveseres artesanals emergents, i recolzaran i sostindran la indústria europea de begudes en el futur.
- THE PROVOST, FELLOWS, FOUNDATION SCHOLARS & THE OTHER MEMBERS OF BOARD, OF THE COLLEGE OF THE HOLY & UNDIVIDED TRINITY OF QUEEN ELIZABETH NEAR DUBLIN (TRINITY COLLEGE DUBLIN)
Projectes relacionats
