​

Το παρόν ερευνητικό έργο φιλοδοξεί να συμβάλλει στην ανάπτυξη προϊόντων υψηλής προστιθέμενης αξίας από δυο Ελληνικές ποικιλίες, το Σαββατιανό που είναι η πιο ευρέως καλλιεργούμενη οινοποιήσιμη ποικιλία στον Ελληνικό αμπελώνα, αλλά και από μια σπάνια και υπό εξαφάνιση ποικιλία, το Μούχταρο. Αυτό αποτελεί και τον κύριο στόχο του προτεινόμενου ερευνητικού έργου. 

Το αντικείμενο της προτεινόμενής έρευνας επικεντρώνεται στον έλεγχο, την παρακολούθηση και τελικά την εξεύρεση της κατάλληλης στιγμής ωρίμανσης για την παραγωγή αυτών των επιδιωκόμενων προϊόντων. Παράλληλα, θα εξεταστεί η επίδραση της εφαρμογής φυτό-ορμονών κατά την ωρίμανση με στόχο τον καλύτερή διαχείριση της ωρίμανσης στις υπάρχουσες και μελλοντικές αβιοτικές συνθήκες. Οι φυτό-ορμόνες παίζουν καθοριστικό ρόλο στην ωρίμανση του σταφυλιού. Κατά το πρώτο στάδιο ανάπτυξης οι αυξίνες βρίσκονται σε υψηλές συγκεντρώσεις, ενώ ύστερα απ;o τον περκασμό μειώνονται αισθητά. Λίγο πριν τον περκασμό, παρουσιάζεται μια παροδική αύξηση του αιθυλενίου (Sun et al., 2010) όπως και μια απότομη αύξηση του αμπσισικού οξέος (ABA) (Castelarin et al., 2015). Η συγκέντρωση του ΑΒΑ και του αιθυλένιου συμβάλλουν στην ωρίμανση του σταφυλιού. Ως εκ τούτου εφαρμόζοντας εξωγενώς αυτές τις φυτό-ορμόνες στις ράγες των σταφυλιών, σε διαφορετικές δοσολογίες και κατά τα διαφορετικά στάδια ωρίμανσης, είναι δυνατόν να επηρεαστεί τόσο το μέγεθος όσο και η σύσταση τους (Kuhn et al., 2014). Ειδικότερα, όσον αφορά τις οινοποιήσιμες ποικιλίες, το περιεχόμενο των ανθοκυανών στις ράγες τους, διαδραματίζει κύριο ρόλο στον καθορισμό της ποιότητάς τους. Ο σχηματισμός και η συσσώρευση των ανθοκυανών σηματοδοτεί την έναρξη ωρίμασης των ραγών και την εμφάνιση του χρώματος στο φλοιό τους (Mathhews et al., 1990). Οι ακριβείς συνθήκες για την έναρξη του σχηματισμού των ανθοκυανών δεν είναι εντελώς γνωστές, αλλά φαίνεται ότι όταν η συγκέντρωση των σακχάρων (γλυκόζη και φρουκτόζη) στα κύτταρα του φλοιού ανέλθει στα 9 έως 10 Brix (90- 100g/L), ενεργοποιούνται τα γονίδια που εμπλέκονται στη βιοσύνθεση τους (Keller and Hrazdina, 1998). Ειδικότερα, όσον αφορά στην παραγωγή ερυθρού οίνου το χρώμα των σταφυλιών παίζει καίριο ρόλο με αποτελέσματα, τόσο στην εμπορική, όσο και στην οικονομική του αξία (Castellarin et al., 2007). 

​

Περαιτέρω, ένα άλλο καθοριστικό χαρακτηριστικό της ποιότητας των σταφυλιών είναι η συγκέντρωση και το είδος πρόδρομων αρωματικών ενώσεων που διαφέρει ανά ποικιλία. Οι πτητικές ενώσεις στο σταφύλι, βρίσκονται κυρίως στο φλοιό (Gomez et al., 1994). Η βιοσύνθεσή τους εξαρτάται σε σημαντικό βαθμό από την ποικιλία, τον βαθμό ωριμότητας των σταφυλιών και τις καλλιεργητικές τεχνικές. Οι πρόδρομές αρωματικές  ενώσεις του σταφυλιού περιλαμβάνουν έναν αριθμό ενώσεων, όπως αλκοόλες, εστέρες, οξέα, τερπένια ( μονοτερπένια και σεσκιτερπένια), C13 – νορισοπρενοειδή συνήθως σε γλυκοσιδική μορφή. (Gomez et al.,1994). Αυτές, οι μη πτητικές  πρόδρομες ουσίες αποτελούν μια δυνητικά ενεργή δεξαμενή αρώματος, το οποίο μπορεί να απελευθερωθεί κατά τη διάρκεια της οινοποίησης. 

Μέχρι στιγμής, αρκετές ερευνητικές ομάδες έχουν μελετήσει την επίδραση στο χρώμα, στα φαινολικά συστατικά χαρακτήρα των σταφυλιών και στον παραγόμενο οίνο, μέσω της εφαρμογής, φυτοορμονών και κυρίως του αμπσισικού οξέος (Wheeler et al., 2009; Botondi et al., 2011; Ruiz-Garcia et al.,2013;). Εν αντιθέσει, περιορισμένες είναι οι ερευνητικές εργασίες στις οποίες έχει μελετηθεί η επίδραση των φυτό-ορμονών στην συγκέντρωση των πρόδρομων αρωματικων και των πτητικών ενώσεων στο σταφύλι και στον οίνο. Ο Ju et al. (2016) μελέτησε  την επίδραση της εφαρμογής αμπσισικού οξέος σε σταφύλια ποικιλίας Cabernet Sauvignon και κατέγραψε βελτίωση στο ποικιλιακό άρωμα, αλλά και βελτίωση χαρακτήρων του οίνου, όπως στις συγκεντρωσεις των  πτητικών ενώσεων.

 

Στα φυτά είναι δυνατόν να παραχθεί ένα εύρος δευτερογενών μεταβολιτών όπως αυτοί που αναφέρονται παραπάνω μέσω διαφορετικών μονοπατιών βιοσύνθεσης. Η αντίδραση του φυτού σε ερεθίσματα, όπως για παράδειγμα σε βιοτικές και αβιοτικές καταπονήσεις είναι ικανή να διεγείρει το φυτό, έτσι ώστε να παραχθούν οι δευτερογενείς μεταβολίτες. Η μοριακή βιολογία προσφέρει νέες ιδέες για βέλτιστη λήψη αποφάσεων σχετικά με τον καλύτερο έλεγχο της ωρίμανσης των σταφυλιών και τη βελτίωση της γεύσης. Ως εκ τούτου ο μοριακός μηχανισμός των επιδράσεων αυτών κατά την ωρίμανση θα πρέπει να μελετηθεί σε βάθος. 

Κατά τη διάρκεια αυτού του ερευνητικού προγράμματος θα διερευνηθεί η επίδραση των αμπελουργικών και οινοποιητικών τεχνικών στον αρωματικό χαρακτήρα, στην σύνθεση των φαινολικών συστατικών και γενικότερα στην ποιότητα του οίνου, αλλά παράλληλα θα εξεταστεί και η γονιδιακή έκφραση συγκεκριμένων ενζύμων, προκειμένου να κατανοήσουμε σε βάθος τη φυσιολογία του μεταβολισμού της αμπέλου κατά την ωρίμανση. Ως εκ τούτου, θα καταγραφεί και στοιχειοθετηθεί η απούσα και απαραίτητη μεθοδολογία της γονιδιακής έκφρασης συγκεκριμένων ενζύμων κατά τη διάρκεια περιόδου της ωρίμανσης των ραγών των επιλεγμένων ποικιλιών αμπέλου. 

Σε δεύτερο επίπεδο η έρευνα θα επικεντρωθεί στην παραγωγή αφρωδών οίνων από Σαββατιανό και θα μελετηθεί η ποιότητα του αφρού (διάρκεια, ένταση, μέγεθος/διάμετρος των φυσαλίδων). Συνεπώς θα διερευνηθεί ο προσδιορισμός του βέλτιστου χρονικού σημείου της ημερομηνίας τρυγητού για την παραγωγή αφρώδους οίνου υψηλής ποιότητας. 

Σε τρίτο επίπεδο θα αξιολογηθεί το δυναμικό της ποικιλίας Μούχταρο μιας παλαιάς και δυσεύρετης ερυθρής ποικιλίας της Στερεάς Ελλάδας. Κατά τη διάρκεια αυτού του ερευνητικού προγράμματος θα διερευνηθεί η επίδραση της παλαίωσης σε διαφορετικού είδους βαρέλια, στον αρωματικό χαρακτήρα, στο χρώμα και τις τανίνες και γενικά στην χημική σύνθεση των οίνων από Μούχταρο. Στόχος είναι να προσδιοριστεί ο βέλτιστος χρόνος συγκομιδής για κάθε συγκεκριμένο τύπου οίνο  με βάση την παρουσία και εξέλιξη συγκεκριμένων ενώσεων στους παραγόμενους οίνους. Η σύνδεση των ενώσεων αυτών με τα οργανοληπτικά χαρακτηριστικά των συγκεκριμένων τύπων οίνων θα παράσχει στους παραγωγούς μια αντικειμενική μέθοδο διαχείρισης και ένα εργαλείο για τον προσδιορισμό του καταλληλότερου χρόνου συγκομιδής ανάλογα με το επιθυμητό εμπορικό προϊόν.

​

​

Συνολικά κατά τη διάρκεια της προτεινόμενης ερευνητικής εργασίας, θα πραγματοποιηθεί ο συνδυασμός φυσιολογικής, βιοχημικής και μεταγραφομικής ανάλυσης προκειμένου να βελτιωθεί η γνώση των μεταβολικών μονοπατιών τα οποία σχετίζονται με την ωρίμανση των ραγών της σταφυλής και της χημικής σύστασή τους κατά τη διάρκεια των διακριτών σταδίων ωρίμανσης της ράγας. Η μελέτη αυτή θα αποσαφηνίσει την επιρροή της εφαρμογής φυτό- ορμονών  στην σύνθεση πρόδρομων αρωματικών αλλά και των πτητικών ενώσεων των σταφυλιών και των οίνων αλλά και στην σύνθεση των ανθοκυανών και ταννινών (μόνο για το Μούχταρο), καθώς και την έκφραση των γονιδίων στο αντίστοιχο βιοσυνθετικό μονοπάτι. 

Συνολικά κατά τη διάρκεια της προτεινόμενης ερευνητικής εργασίας, θα πραγματοποιηθεί ο συνδυασμός φυσιολογικής, βιοχημικής και μεταγραφομικής ανάλυσης προκειμένου να βελτιωθεί η γνώση των μεταβολικών μονοπατιών τα οποία σχετίζονται με την ωρίμανση των ραγών της σταφυλής και της χημικής σύστασή τους κατά τη διάρκεια των διακριτών σταδίων ωρίμανσης της ράγας. Η μελέτη αυτή θα αποσαφηνίσει την επιρροή της εφαρμογής φυτό- ορμονών  στην σύνθεση πρόδρομων αρωματικών αλλά και των πτητικών ενώσεων των σταφυλιών και των οίνων αλλά και στην σύνθεση των ανθοκυανών και ταννινών (μόνο για το Μούχταρο), καθώς και την έκφραση των γονιδίων στο αντίστοιχο βιοσυνθετικό μονοπάτι

​

Μέχρι στιγμής για την πραγματοποίηση του έργου έχει γίνει η επιλογή των αμπελοτεμαχίων της εφαρμογής των αμπελουργικών παρεμβάσεων στις κατάλληλες χρονικές στιγμές όπου και  εγίναν οι δειγματοληψίες. Η μεθοδολογία προσέγγισης του προτεινόμενου έργου χωρίζεται στα παρακάτω επιμέρους βήματα που έχουν ως στόχο την επίτευξη των επιδιωκόμενων αποτελεσμάτων με τη μέγιστη οικονομία χρόνου και πόρων : 

• Eπιλογή των αμπελοτεμαχίων μελέτης και εφαρμογή των φυτό-ορμονών στα αμπελοτεμάχια μελέτης. 

• Η εφαρμογή τους  εγίνε σε αμπέλια, σε 3 επαναλήψεις, κατά τη διάρκεια της βλαστικής περιόδο. Οι σταφυλές ψεκαστηκαν στην αρχή της περιόδου του περκασμού και ύστερα 3 και 6 ημέρες μετά την πρώτη εφαρμογή

• Κατά τη περίοδο ωρίμανσης των ραγών γινόταν έλεγχος ωρίμασνης μέσω της ανάλυσης των σακχάρων και οξύτητας.

• Οι δειγματοληψίες λαμβανάν χώρα κάθε 7 μέρες μετά την ολοκλήρωση του περκασμού

• Την ημέρα της συλλογής του κάθε δείγματος, οι σταφυλές από την κάθε μία από τις τρεις επαναλήψεις συλλέχθησαν χωριστά και θα μεταφερθηκαν με ειδικά ψυγεία στο εργαστήριο Οινολογίας του ΓΠΑ για περαιτέρω ανάλυση.

 

 

 

Βιβλιογραφία

[1] Sun, A.,Y., Simonyi, A. and Sun, G.,Y. (2002). Free Radical. Biol. Med., 324: 314–318.

[2] Castellarin, S.,D., Gambetta, G.,A., Wada, H., Krasnow, M.,N., Cramer, G.,R., Peterlunger, E., Shackel, K.,A. and Matthews, M.,A. (2015). J Exp Bot., 67:709–22

[3] Κuhn, N., Guan, L., Dai, Z.,W., Wu, B.,H., Lauvergeat, V., Gomès, E., Li, S.,H., Godoy, F, Arce-Johnson, P. and Delrot, S. (2014).. J Exp Bot., 65:4543–59

[4] Matthews, M.,A., Ishii, R., Anderson, M.M. and O'Mahony, M.(1990): J Sci Food Agric., 51:321-335

[5] Keller, M. and Hrazdina, G. (1998). Am J Enol Vitic., 49: 341-349.

[6] Castellarin, S.,D., Simone D., Matthews, M.,A., Di Gaspero, G. and Gambetta, G., A. (2007). Planta, 227.1: 101-112

[7] Gomez, E., Martinez, A. and Laencina, J. (1994). Vitis, 33: 1-4.

[8] Wheeler, S., Loveys, B., Ford, C. and Davies, C. (2009). Aust J Grape Wine Res., 15: 195–204.

[9] Βotondi, R., Lodola, L. and Mencarelli, F. (2011). European Food Research and Technology, 232(4), 679–685.

[10] Ruiz-García, Y., Romero-Cascales, I., Bautista-Ortín, A.,B., Gil- Muñoz, R., Martínez-Cutillas, A. and Gómez-Plaza, E. (2013). Am. J. Enol. Vitic., 64:459-465

[11] Ju, Y., L., Liu, M., Zhao, H., Meng, J., F.and Fang, Y., L. (2016). Molecules, 21 (10).