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I microrganismi non vivono da soli, ma interagiscono con milioni di propri simili stabilendo strette relazioni che influenzano l’ambiente che li circonda.

La nuova frontiera della metagenomica


Mentre il mondo della ricerca enologica va avanti, la domanda di alcune nicchie del mercato mondiale sembra invece tornare sui suoi passi. Lo dimostra il crescente successo del vino bio e il rinnovato interesse per le fermentazioni spontanee. Ma i nuovi strumenti della genomica spiegati da Chris Curtin consentono di studiarle più a fondo.

Fermentazione spontanea: i rischi



C’è un nuovo interesse nelle fermentazioni spontanee. Quali nuovi strumenti messi a punto nel campo della genomica applicata potrebbero migliorare la conoscenza e il controllo di questi processi, rendendoli meno rischiosi?


«Anche in Australia c’è un rinnovato interesse nelle fermentazioni spontanee anche se il rischio è elevato. Un esempio si ha per esempio dalla variabilità della produzione di H2S. Se si guarda la distribuzione della produzione di H2S tra i ceppi commerciali e tra tutti quelli isolati dalle uve e presenti nella nostra collezione (che rappresentano quindi delle popolazioni naturali di Saccharomyces ndr), si osserva che le distribuzioni sono diverse: i ceppi prelevati in natura occupano un ampio range di valori mentre i lieviti commerciali si distribuiscono in modo asimmetrico tra i valori della parte più bassa di questo intervallo. Il ceppo di Saccharomyces cereviasie che avrà la dominanza alla fine di una fermentazione spontanea ha una maggiore probabilità di avere una elevata produzione di solfuri. Una migliore comprensione dei fenomeni che avvengono nelle fermentazioni spontanee si potrà avere dagli studi di metagenomica.


Si tratta di una disciplina che utilizza il sequenziamento dei geni per costruire un catalogo delle comunità microbiche che si trovano in un ambiente. Tra i progetti che fanno uso della metagenomica ricordiamo quelli applicati allo studio degli organismi del suolo, per capire in che cosa differisca dal punto di vista biologico un suolo “sano” e uno carente. Un altro grosso progetto ha lo scopo di caratterizzare tutti i microbi che ci sono sopra e dentro di noi, il cosiddetto microbioma umano, e di approfondirne la relazione con la nostra salute».

Microbioma: dall’uva alle fermentazioni


Il 2014 secondo Curtin è stato l’anno in cui si è verificato il passaggio alla metagenomica dallo studio degli ambienti enologici con i metodi tradizionali: uno studio portoghese ha dimostrato che nel microbioma dell’uva sono presenti più di 250 diverse specie fungine (Pinto et al., 2014), mentre altri studi statunitensi e neozelandesi evidenziano come le comunità microbiche presenti in vigneto siano influenzate dall’ambiente in termini di varietà, microclima e regione geografica (Taylor et al, 2014).


«Noi siamo sul punto di cominciare ad utilizzare gli strumenti della metagenomica per studiare la popolazione durante la fermentazione. Mentre prima utilizzando le tecniche tradizionali era possibile osservare circa dieci specie o nel caso in cui si fosse andati a guardare solo a S.cerevisiae si poteva essere in grado di identificare 30 ceppi circa, oggi siamo in grado di andare molto più a fondo.


La domanda a cui si vorrebbe rispondere è che cos’è una fermentazione “in salute” e come ci appare? Una risposta che va molto al di là del vedere quali microorganismi sono presenti. Il metodo consiste nel comparare il profilo degli organismi presenti in un certo numero di fermentazioni spontanee quelle che vanno bene e quelle che presentano problemi come un arresto o una produzione eccessiva di idrogeno solforato. Alla fine potremo comprendere come appare una fermentazione spontanea di successo: quali sono i microorganismi, lieviti e batteri, presenti all’inizio della fermentazione e quanti i diversi ceppi di S. cereviasiae che si presentano ad esempio dalla metà della fermentazione.


Al momento gli studi sulla metagenomica delle fermentazioni, che non sono ancora pubblicati ma che lo saranno presto, sono nelle fasi iniziali ed hanno lo scopo di costruire una libreria delle fermentazioni spontanee.. L’obiettivo del progetto che stiamo conducendo è di collegare quello che avviene nella vasca con gli studi che hanno dimostrato quello che è presente in vigneto: quanta della popolazione presente in vigneto può essere rintracciata nelle fermentazioni spontanee? Successivamente sarà possibile approfondire il ruolo delle tecniche colturali e delle pratiche enologiche sulle caratteristiche delle fermentazioni spontanee, così come valutare l’influenza dei lieviti e batteri residenti nella cantina sul microbioma delle fermentazioni. E tutto questo ci potrà aiutare in futuro ad utilizzare gli strumenti della genomica anche per gestire in modo meno rischioso le fermentazioni spontanee».


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