Absence de dioxyde de soufre pendant les phases préfermentaires et utilisation d’agents de bioprotection : étude de la biodiversité bactérienne

Objectifs à atteindre

Le dioxyde de soufre est l’additif le plus utilisé dans l’élaboration des vins. Son utilisation est source de controverse, les patriciens sont amenés à diminuer leurs doses d’utilisation pour différentes raisons : (i) son exposition peut provoquer une gamme d’effets cliniques indésirables chez les individus sensibles, particulièrement les asthmatiques [1] ; (ii) face au changement climatique, son efficacité est réduite par une augmentation du pH des moûts et des vins [2] ; (iii) face à la demande des consommateurs, qui souhaitent aller vers une consommation de vin saine et responsable, sans additifs ajoutés [3]. Pour y répondre, des alternatives existent, parmi elles, la bioprotection par ajout de levures non-Saccharomyces comme substitution au premier sulfitage. Ce procédé est issu de l’agroalimentaire, on parle de biopréservation [4], qui se définit comme l’utilisation de culture antagoniste pour inhiber les agents pathogènes et/ou prolonger la durée de conservation tout en gardant une neutralité organoleptique du produit agroalimentaire traité. Face à ces nouvelles pratiques, des questions se posent d’un point de vue microbiologique, quant à la diminution des sulfites et l’utilisation de cette alternative. Dans le cadre d’une thèse et du projet RESPECT (2017-2020), l’impact de l’absence de sulfitage et l’utilisation d’agent de bioprotection ont été étudiés sur les communautés fongiques, c’est-à-dire les levures et les champignons filamenteux, pendant les phases préfermentaires en rouge. L’utilisation de techniques de pointe, particulièrement le séquençage par métabarcoding à haut débit (méthode Illumina ciblant l’ADNr 18S), a permis d’étudier très en détails l’évolution de la biodiversité fongique en présence/absence de SO2, ainsi que l’utilisation de levure non-Saccharomyces comme agent de bioprotection. De plus, différentes maturités de raisin dans un contexte de changement climatique ont été considérés dans ces études [5]. Outre les espèces fongiques, les communautés bactériennes jouent un rôle important dans le moût de raisin. Ainsi, elles sont susceptibles d’interférer au niveau de la qualité des vins. Les bactéries lactiques effectuent la fermentation malolactique dans les rouges. Mais si elles se développent trop tôt, elles sont susceptibles d’augmenter l’acidité volatile en utilisant les sucres présents dans le milieu [6]. Des observations menées sur des vinifications sans sulfites montrent que les fermentations malolactiques se déclenchent fréquemment avant la fin de la cuvaison. Le développement des bactéries acétiques n’est pas souhaité car elles sont productrices d’acide acétique, potentiellement très tôt dans le processus de vinification [7]. Des premiers résultats obtenus par des techniques de Q-PCR ont montré une limitation du développement des bactéries acétiques en présence d’agent de bioprotection (Thèse Windholtz, 2020). L’objectif de ce projet est d’évaluer l’impact de l’absence de sulfitage et de l’utilisation de bioprotection sur les communautés bactériennes dans les étapes préfermentaires en rouges. Le séquençage à haut débit de type Illumina ciblant la région hypervariable V4 de l’ADNr 16S sera mis en œuvre pour réaliser l’étude complète de la biodiversité des bactéries [9]. Peu d’informations existent dans la littérature sur la biodiversité de ces communautés pendant les phases préfermentaires en présence/absence de SO2 et en présence de bioprotection. Ces résultats permettraient d’apporter des réponses aux praticiens sur l’évolution de la biodiversité des communautés bactériennes dans un contexte de réduction des sulfites, l’utilisation d’alternative tel que l’ajout d’agent de bioprotection et les conséquences sur la gestion des fermentations malolactiques. 

Résultats attendus

Ce projet s’appuiera sur des prélèvements effectués en 2021 au cours de vinifications menées à l’IFV de Blanquefort dans le cadre du projet VINS SANS, en lien avec la diminution de l’utilisation de SO2 au cours de l’élaboration des vins rouges de Bordeaux. Les trois objectifs présentés ci-après visent à étudier les communautés bactériennes dans les phases préfermentaires en rouge sur des matrices bordelaises (merlot N. et cabernet-sauvignon). Pour chaque expérimentation, trois prélèvements ont été effectués au cours d’une macération préfermentaire à 10°C: encuvage, 24h et 48h de macération. 

Le premier objectif du projet VSBAC est de déterminer l’impact de l’absence de dioxyde de soufre à l’encuvage sur les communautés bactériennes sur le millésime 2021 sur du merlot N.  Le second objectif combine l’impact de l’absence de dioxyde de soufre et le changement climatique. Pour y répondre des prélèvements ont été effectués à partir de raisin de merlot N. d’une même parcelle à deux dates de vendanges (maturité technologique et maturité avancée).  Le troisième objectif est de déterminer l’impact de l’utilisation d’agent de bioprotection dans une matrice cabernet sauvignon.

Les caractéristiques de chaque expérimentation pour chaque objectif sont listées dans le tableau suivant : Thématiques Modalités Cépage Répétitions Nbre d’échantillons Objectif 1 SO2 vs sans SO2 - SO2 - Sans SO2 Merlot N. 3/modalité 18 (2mod*3rep*3stades) Objectif 2 Changement climatique - SO2 maturité technologique - Sans SO2 maturité technologique - SO2 maturité avancée - Sans SO2 maturité avancée Merlot N. 3/modalité 36 (4mod*3rep*3stades) Objectif 3 Bioprotection - SO2 - Sans SO2 - Bioprotection Cabernet sauvignon 3/modalité 27 (3mod*3rep*3stades) L’évolution de la biodiversité bactérienne au cours de la macération préfermentaire sera étudiée à l’aide d’indices de biodiversité : inter (α) comme la richesse ou l’indice de shannon et intra spécifiques (β) par des indices de dissimilarité Jaccard et Bray-Curtis. Nous espérons par la suite réitérer ces expériences sur un autre millésime pour valider nos résultats. Un dernier volet sera étudié en lien avec la fermentation malolactique (FML). Les cinétiques de fermentation et la diversité des souches d’Oenococcus oeni en conditions spontanées pourront être étudiés dans les expériences de l’Objectif 1 et 2. Par des suivis de la concentration en acide malique et lactique, le suivi de niveau de population et également l’isolation d’un certain nombre de colonies pour d’évaluer la diversité par PCR VNTR (Variable Number of Tandem repeats). Ceci permettra d’apporter des hypothèses sur les problèmes de FML sous marc, qui sont récurrentes dans le cas d’itinéraire de vinification sans sulfites ajoutés.

Livrables Transférables (méthodes d’analyses, OAD, …) Définition de nouveaux itinéraires techniques pour vinifier des vins avec réduction ou absence de dioxyde de soufre Appliqués (articles techniques, plaquettes, …) Articles techniques, possibilité d’utilisation des résultats dans le cadre de plaquettes illustratives sur la diminution des sulfites dans les vins par l’IFV ou le Syndicat des Vignerons Bio Nouvelle Aquitaine. Fondamentaux (articles scientifique, thèse, rapport …) Rédaction d’un article scientifique et possibilité de communication en congrès scientifique