Isolation, identification and characterization of wine yeast species from grapes of three different vineyards in Turkey

Abstract

Şarap üretimi insanlık tarafından binlerce yıldır süregelmektedir. Üzümden sonraşarap üretiminin en önemli ikinci malzemesi şüphesiz mayadır. Fermentastonda görev alanmayalar en temel olarak Saccharomyces ve Saccharomyces-olmayan şeklinde ikiye ayrılır.Şarabın kalitesi ve tadı gibi özellikleri göz önüne alınırsa, bu mayaların ayrımı ve miktarışarap üretiminde büyük önem taşımaktadır. Bu çalışmada, Adana, Tekirdağ ve Urlayörelerinden gelen üzümlerden maya türleri izole edildi. Seçici ortamlar (ESA ve Lysine)kullanılarak bıyokimya düzeyinde ayrım sağlandı. Moleküler seviye ayrımı için ise InternalTranscribed Spacer (ITS) bölgesinde bulunan 5.8S rDNA geni PZR ile çoğaltıldı. Sekanslamasonuçları BLAST ve ClustalW araçları yardımı ile tanımlandı. Restriksiyon enzimlerisayesinde türler arasında bir karşılaştırma yapıldı. Morfolojik karşılaştırma adına isemikroskop görüntüleri elde edildi. Biolog sistemi ise fizyolojik karşılaştırma için kullanıldı.Türlerin büyüme hızlarını görüntülemek için YPD ortamında her türün büyüme eğrileriçizildi. Buna ek olarak da türlerin sülfür dayanıklıkları, sülfür içeren ve içermeyen YPDortamındaki büyümeleri karşılaştırılarak yapıldı. En son aşama olarak da Saccharomycestürleri, Kuşçular köyüne taşınması ve ondan sonra da büyük oranlarda şarap üretimindedenenmesi için liyofilize edildi. Bütün bu çalışmanın sonucunda: Tekirdağ üzümörneklerinden Isaatchenkia ve Metshcnikowia, Adana örnekleri en çok Hanseniaspora (enyoğun), Metshnikowia, bunların yanında Debaryomyces ve Pichia, Kuşçular Köyü'ndengelen yabancı üzüm örneklerinde baskın olarak Saccharomyces, Hanseniaspora veMetschnikowia türlerinin yanında sadece birer adet Rhodotorula, Pichia ve Cryptoccocus,Kuşçular Köyü'ndekı yerel üzüm türlerinden ise Hanseniaspora, Metschnikowia,Debaryomyces, Rhodotorula, Cryptoccocus, Pichia ve Saccharomyces türleri izole edilmiştir.

Wine production has been carried out by humanity for thousands of years.Besides grape, the second most important ingredient is yeast. Yeasts that involve infermentation are basically denoted as Saccharomyces and non-Saccharomyces types.Discrimination and quantification of these yeast species play a crucial role in productionof wine regarding its quality, taste, etc. In this study, yeast species from grapes thatwere collected from Adana, Tekirdağ and Urla regions were isolated. Selective media(ESA and Lysine) were used to biochemically distinguish yeasts. For molecular level,Internal Transcribed Spacer (ITS) region containing 5.8S rDNA gene was amplified byPCR for every isolates. The sequencing results were run by ClustalW and BLAST toolsfor identification of yeast species. Restriction digestion was utilized as a mean ofcomparison between species. For morphological differentiation, microscopic analysiswas carried out. Biolog system was attained for a physiological point of view. Tomonitor the growth rate of species, growth curves were drawn by growing the species inYPD media. Additionally, Sulfur resistances of species are calculated by comparisonwith growth in sulfur containing and not containing YPD media. For the last step,lyophilisation of Saccharomyces species was done to transport the species to KuscularVillage. The conclusion of this study was the successful characterization of wholenatural yeast flora of the vineyards and specific selection of Saccharomyces species forlarge scale wine production.