Incidence de la viticulture biologique sur la genèse des thiols variétaux dans les vins de Côtes de Gascogne

Impact of organic viticulture on the genesis of varietal thiols in Côtes de Gascogne wines

• Auteur / Autrice : Gabriel Dournes
• Direction : Jean-Roch Mouret, Aurélie Roland
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biochimie et Physicochimie alimentaires
• Date : Soutenance le 16/12/2022
• Etablissement(s) : Institut Agro
• Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale GAIA Biodiversité, agriculture, alimentation, environnement, terre, eau (Montpellier ; 2015-...)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Sciences Pour l'Oenologie (Montpellier ; 1999-....)
• Partenaire(s) de recherche : École d’inscription : L'Institut Agro Montpellier (2020-....)
• Jury : Président / Présidente : Laurent Torregrosa
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean-Roch Mouret, Aurélie Roland, Laurent Torregrosa, Sonia Collin, Stéphanie Heux, Philippe Cottereau
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Sonia Collin, Stéphanie Heux

Mots clés

Mots clés libres

Arôme

Cuivre

Oenologie

Thiols varietaux

Fermentation

Fermentation

Aroma

Oenology

Varietal thiols

Copper

Résumé

Les thiols variétaux (3-sulfanylhexan-1-ol, 3SH et son acétate, 3SHA) sont des arômes puissants qui donnent des notes de pamplemousse et de fruits de la passion à certains vins. Ces notes aromatiques et leurs puissances font la typicité des vins des Côtes de Gascogne. Dans cette appellation, l'évolution des pratiques vers la viticulture biologique met en évidence des verrous techniques quant à la production de ces arômes. Ce travail vise à comprendre l'effet du mode de culture sur la production de ces thiols dans les vins des deux cépages emblématiques de la région, le Colombard et le Gros Manseng. Pour cela, l'effet du cuivre a été étudié au travers des différentes étapes de la vinification, de la parcelle au vin fini.Le suivi d'un réseau de parcelles au sein de l'appellation nous a permis de caractériser précisément le potentiel aromatique de type thiol de ces cépages, permettant ainsi de les classer parmi les plus concentrés en précurseurs de thiols, avec le Sauvignon blanc. Ces données d'observation sur les trois millésimes ont également montré un effet négatif de la pratique biologique sur la concentration en précurseurs de thiols dans les raisins des deux variétés, le Gros Manseng semblant être le plus impacté. L'étude au chai n'a pas révélé de comportement particulier des matrices biologiques par rapport aux conventionnelles. Quelle que soit le mode de conduite et le type de cépage, l'extraction des précurseurs de thiols est inférieure à celle du Sauvignon blanc, ce qui soulève la nécessité d'optimiser les étapes d'extraction pour ces deux cépages. Le cuivre n'est pas affecté par les étapes pré-fermentaires alors qu'il diminue de manière significative au cours de la fermentation alcoolique. Au cours de cette étape, nous avons identifié plusieurs effets du cuivre sur le développement des thiols variétaux. Tout d'abord, un effet oxydatif important, quel que soit le cépage. Cette oxydation diminue considérablement la fraction des thiols réduits (odorants) dans le vin fini. Ensuite, et uniquement pour le Gros Manseng, il y a une augmentation de la production de thiols totaux au cours de la fermentation. Cependant, cette augmentation ne permet pas de compenser les pertes dues à l'oxydation liée au cuivre. Enfin, nous avons identifié un nouvel intermédiaire S-conjugué et N-acétylé dans l'interconversion des précurseurs durant la fermentation, le N-acétyl-S-(1-hydroxyhexan-3-yl)-cystéine (NAC3SH). Ce composé produit uniquement par la levure en présence de cuivre lors de la fermentation complète notre connaissance de cette voie de dégradation et la rapproche un peu plus de la voie de détoxification des xénobiotiques. Le NAC3SH, lorsqu'il est produit par la levure, joue également le rôle de précurseur et permet la libération de 3SH et 3SHA en matrice synthétique. Similairement aux autres précurseurs, la révélation du NAC3SH en 3SH semble être diastéréoisomère dépendante, l'isomère (R,S) étant converti plus efficacement que le (R,R) par la levure X5.

Varietal thiols (3-sulfanylhexan-1-ol, 3SH and its acetate, 3SHA) are powerful aromas that give grapefruit and passion fruit notes to certain wines. These aromatic notes and their power make the typicality of Côtes de Gascogne wines. In this appellation, the evolution of practices towards organic viticulture has highlighted technical obstacles to the production of these aromas. This work aims to understand the effect of the growing method on the production of these thiols in the wines of two emblematic grape varieties of the region, Colombard and Gros Manseng. To do this, the effect of copper was studied through the different stages of the wine-making process, from the plot to the finished wine.The monitoring of a network of plots within the appellation enabled us to characterize precisely the thiol-type aromatic potential of these grape varieties, thus enabling us to classify them among the most concentrated in thiol precursors, along with Sauvignon blanc. These observation data from the three vintages also showed a negative effect of organic practice on the concentration of thiol precursors in the grapes of both varieties, with Gros Manseng appearing to be the most impacted. The cellar study did not reveal any particular behavior of the organic matrices compared to the conventional ones. Regardless of the management method and the type of grape variety, the extraction of thiol precursors was lower than that of Sauvignon blanc, which raised the need to optimize the extraction steps for these two grape varieties. Copper was not affected by the pre-fermentation stages, whereas it decreased significantly during alcoholic fermentation. During this stage, we identified several effects of copper on the development of varietal thiols. Firstly, there was a significant oxidative effect, regardless of the grape variety. This oxidation considerably reduced the fraction of reduced (odorous) thiols in the finished wine. Secondly, and only for Gros Manseng, there was an increase in total thiol production during fermentation. However, this increase did not compensate for the losses due to copper-related oxidation. Finally, we identified a new S-conjugated and N-acetylated intermediate in the interconversion of precursors during fermentation, N-acetyl-S-(1-hydroxyhexan-3-yl)-cysteine (NAC3SH). This compound produced only by the yeast in the presence of copper during fermentation completed our knowledge of this degradation pathway and brought it a little closer to the detoxification pathway of xenobiotics. NAC3SH, when produced by yeast, also acted as a precursor and allowed the release of 3SH and 3SHA in synthetic matrix. Similar to the other precursors the release of NAC3SH to 3SH appeared to be diastereomer dependent, with the (R,S) isomer being converted more efficiently than the (R,R) by X5 yeast.