Better wine, one yeast cell at a time

Améliorer le vin, une levure unicellulaire à la fois

Un scientifique amateur de vin crée une levure viticole qui bonifiera le verre de vin!
29 septembre 2011

Hennie J. J. van Vuuren fait partie des 30 pour cent d’adultes qui manifestent une réaction allergique aux vins rouges jeunes – un fait qui a incité le biotechnologiste à s’atteler à la création d’une nouvelle souche de levures qui éliminerait la production d’allergènes.

« Un grand nombre de personnes adorent le vin, mais y renoncent pour éviter les maux de tête pénibles qu’il provoque », de dire M. van Vuuren, Sud-Africain de naissance qui a fondé le Wine Research Centre à l’Université de la Colombie-Britannique en 1999. « Je me suis donc mis à réfléchir au moyen de régler ce problème », ajoute-t-il.

Au bout de 15 ans – sept consacrés à la recherche et huit à la mise à l’essai —, il a une solution à proposer. Tout a commencé par l’insertion d’un gène d’une bactérie qui transforme l’acide malique en acide lactique dans la levure Saccharomyces cerevisiae. C’est ainsi qu’il en est arrivé à « ML01 », une souche de levures de vin génétiquement modifiée qui non seulement élimine les molécules qui causent les maux de tête, mais simplifie également le procédé de production de l’industrie de la vinification.

En 2009, l’industrie vinicole a produit près de trois milliards de litres de vin en Amérique du Nord seulement; le plus imposant producteur, la Californie, a engrangé 18,5 milliards de dollars au seul chapitre de ses ventes sur le marché intérieur en 2010. Les plus récentes (2006) données de Statistique Canada veulent que l’industrie vinicole canadienne ait généré 784,5 millions de dollars cette année-là et employé 2 766 travailleurs.

En général, le vin rouge et le Chardonnay blanc sont issus d’une fermentation en deux étapes. On introduit d’abord des levures dans le moût (jus de raisin) pour transformer le sucre en alcool, puis on ajoute des bactéries qui dégradent l’acide malique en acide lactique, ce qui abaisse l’acidité et favorise la stabilité microbienne du vin. C’est à la seconde étape qu’apparaissent les molécules qui entraînent la réaction allergique. La levure ML01 élimine ces composés et induit la fermentation complète en une seule étape.

Cette particularité de la levure ML01 est d’autant plus intéressante que les bactéries responsables de la fermentation malolactique à la seconde étape sont coûteuses et imprévisibles. M. van Vuuren connaît des producteurs qui ont dû attendre huit mois que la seconde fermentation s’achève. Un tel délai de fermentation, qui accroît le risque d’altération du vin et limite la capacité de production de l’établissement vinicole, occasionne des coûts notables.

Jusqu’à maintenant, le biotechnologiste a mis sur le marché deux levures viticoles génétiquement modifiées : ML01 et une souche qui réduit le carbamate d’éthyle, composé présent dans les boissons fermentées comme le vin qui serait cancérogène. Le Canada comme les États-Unis ont autorisé la commercialisation des deux levures dont la production a été confiée à des entreprises du secteur privé : le groupe Lesaffre, multinationale française qui compte 7 000 employés dans le monde, pour ce qui est de ML01 et Functional Technologies de Vancouver qui emploie 31 travailleurs pour ce qui est de la seconde.

Pour créer cette seconde levure, le scientifique a isolé et modifié un gène de levure qui dégrade l’urée, molécule qui réagit avec l’éthanol pour produire le carbamate d’éthyle. Il en découle une baisse de 90 pour cent de la formation du composé cancérogène. « Il s’agit du premier produit du génie génétique avantageux pour les consommateurs bien plus que pour les producteurs », précise-t-il.

En 2012, des établissements vinicoles en Amérique du Nord se procureront l’équivalent de 2 000 kilogrammes de la levure ML01 avec laquelle ils produiront près de 100 000 litres de vin. La levure qui réduit la formation de carbamate d’éthyle ne génère pas de recettes encore. 

Dans les 12 années depuis la fondation du Wine Research Centre par M. van Vuuren, le nombre de scientifiques étudiant la génétique moléculaire des souches de levures viticoles au centre est passé de 5 en 1999 à 28. Le fondateur poursuit la recherche sur deux nouvelles levures pour lesquelles il a obtenu un brevet : l’une qui diminuera la teneur en alcool sans rien sacrifier de la souplesse et des arômes du vin et l’autre qui limitera la concentration d’acide acétique dans le procédé de vinification. L’acide acétique en grande quantité confère au vin une odeur de vinaigre.

M. van Vuuren affirme que, sans l’appui financier de la Fondation canadienne pour l’innovation (FCI), il lui aurait été impossible d’entreprendre ces travaux à l’Université de la Colombie-Britannique. Les scientifiques du Wine Research Centre ont accès au laboratoire de biophysique moléculaire, financé à hauteur de 2,06 millions de dollars par la FCI, qui met à leur disposition un équipement à la fine pointe dans la caractérisation des gènes. En outre, c’est à l’aide de l’unité centrale d’analyse génétique (microréseau à ADN) de l’Université de la Colombie-Britannique, mise à niveau grâce à l’investissement de 60 844 dollars de la FCI, que le biotechnologiste a été en mesure d’établir des comparaisons précises et rigoureuses entre les levures génétiquement modifiées et les levures originales.

« Quel établissement fantastique », s’exclame le scientifique. « Sans lui, le travail aurait été accompli ailleurs. »