The stilbene resveratrol is a stress metabolite produced by Vitis vinifera grapevines during fungal infection, wounding or UV radiation. Resveratrol is synthesised particularly in the skins of grape berries and only trace amounts are present in the fruit flesh. Red wine contains a much higher resveratrol concentration than white wine, due to skin contact during fermentation. Apart from its antifungal characteristics, resveratrol has also been shown to have cancer chemopreventive activity and to reduce the risk of coronary heart disease. It acts as an antioxidant and anti-mutagen and has the ability to induce specific enzymes that metabolise carcinogenic substances. The objective of this pilot study was to investigate the feasibility of developing wine yeasts with the ability to produce resveratrol during fermentation in both red and white wines, thereby increasing the wholesomeness of the product. To achieve this goal, the phenylpropanoid pathway in Saccharomyces cerevisiae would have to be introduced to produce p-coumaroyl-CoA, one of the substrates required for resveratrol synthesis. The other substrate for resveratrol synthase, malonyl-CoA, is already found in yeast and is involved in de novo fatty-acid biosynthesis. We hypothesised that production of p-coumaroyl-CoA and resveratrol can be achieved by co-expressing the coenzyme-A ligase-encoding gene (4CL216) from a hybrid poplar and the grapevine resveratrol synthase gene (vst1) in laboratory strains of S. cerevisiae. This yeast has the ability to metabolise p-coumaric acid, a substance already present in grape must. This compound was therefore added to the synthetic media used for the growth of laboratory cultures. Transformants expressing both the 4CL216 and vst1 genes were obtained and tested for production of resveratrol. Following beta-glucosidase treatment of organic extracts for removal of glucose moieties that are typically bound to resveratrol, the results showed that the yeast transformants had produced the resveratrol beta-glucoside, piceid. This is the first report of the reconstruction of a biochemical pathway in a heterologous host to produce resveratrol.

El resveratrol es un metabolito por la vid Vitis vinifera durante la infección por hongos, heridas o la radiación UV. El resveratrol se sintetiza en particular en la piel de las bayas de uva y sólo pequeñas cantidades están presentes en la pulpa del fruto. El vino tinto contiene resveratrol, una concentración mucho mayor que en el vino blanco, debido al contacto con la piel durante la fermentación. Además de sus características antihongos, el resveratrol ha demostrado tener actividad quimiopreventiva del cáncer y reducir el riesgo de enfermedad cardiaca coronaria. Actúa como antioxidante y anti-mutágeno y tiene la capacidad de inducir enzimas específicas que metabolizan las sustancias carcinógenas. El objetivo de este estudio piloto fue investigar la factibilidad de desarrollar las levaduras del vino con la capacidad para producir resveratrol durante la fermentación, tanto en vinos tintos y blancos, lo que aumenta la salubridad del producto. Para lograr este objetivo, la vía de fenilpropanoides en Saccharomyces cerevisiae tendría que ser introducida para producir p-cumarílicos-CoA reductasa, uno de los sustratos necesarios para la síntesis del resveratrol. El otro sustrato de la sintasa de resveratrol, el malonil-CoA, ya se encuentra en la levadura y participa en la biosíntesis de novo de ácidos grasos. Se formuló la hipótesis de que la producción de p-cumarílicos-CoA y el resveratrol puede lograrse por la co-expresión de la coenzima-Un gen que codifica la ligasa (4CL216) y el gen del resveratrol en las cepas de laboratorio de S. cerevisiae .Esta levadura tiene la capacidad de metabolizar el ácido p-cumárico, una sustancia ya presente en el mosto de la uva. Este compuesto se ha añadido tanto a los medios sintéticos utilizados para el crecimiento de cultivos de laboratorio. Se expresaron transformantes que expresan tanto la 4CL216 y los genes vst1 para la producción de resveratrol. Tras el tratamiento con beta-glucosidasa de extractos orgánicos para la remoción de restos de glucosa que se suelen enlazar a el resveratrol, los resultados mostraron que los transformantes de levadura se había producido la versión beta de resveratrol-glucósido, piceid. Este es el primer informe de la reconstrucción de una vía bioquímica en un huésped heterólogo para producir resveratrol.