Des chercheurs italiens créent le premier atlas métabolomique mondial de la vigne

Des chercheurs de la Fondazione Edmund Mach, en Italie, ont mis au point ce qu’ils présentent comme le premier atlas métabolomique mondial des cépages. Ce nouvel outil de référence pourrait aider les viticulteurs et les producteurs de vin à comparer les raisins selon leur composition chimique, plutôt que de s’appuyer uniquement sur les données génétiques.

Les travaux, publiés dans le Journal of Agricultural and Food Chemistry, reposent sur l’analyse de 126 cépages provenant de différentes régions du monde. Selon les chercheurs, cet atlas permet de repérer les similitudes et les différences entre les profils métaboliques des raisins, ouvrant de nouvelles perspectives pour la sélection des cépages, l’étude du potentiel œnologique et la recherche d’alternatives aux cépages traditionnels.

Concrètement, l’atlas porte sur les composés que les raisins apportent au chai : sucres, acides, polyphénols, composés aromatiques et précurseurs d’arômes. Tous influencent le goût, les arômes et l’évolution du vin. Jusqu’à présent, les liens entre les cépages étaient principalement étudiés sous l’angle génétique. Les chercheurs soulignent que l’analyse de l’ADN reste essentielle, mais qu’elle ne décrit pas entièrement le profil chimique du raisin ni les éléments qui influent directement sur la production du vin.

Le projet, baptisé Grape Metabolome, a été conçu pour combler cette lacune en dressant une cartographie à grande échelle de la composition chimique des raisins. En comparant les profils métaboliques des cépages, les chercheurs disent avoir pu compléter les données génétiques et établir un lien plus étroit entre le génotype — les caractères héréditaires — et le phénotype, c’est-à-dire l’expression chimique observable du raisin.

Les résultats indiquent que chaque cépage possède une empreinte métabolomique distincte. Selon les chercheurs, cette signature est suffisamment marquée pour permettre de regrouper les cépages en fonction de leur composition chimique. L’un des principaux résultats est que certains raisins présentant des différences génétiques ou physiques nettes peuvent néanmoins avoir des profils chimiques proches.

Parmi les exemples mis en avant dans l’étude figurent le Teroldego, le Lagrein et le Marzemino, qui présentent des profils métabolomiques apparentés. Les chercheurs ont également relevé des similitudes entre le Cabernet Franc et le Merlot, entre le Vermentino et le Xarello, ainsi qu’entre le Manzoni et le Riesling. Selon l’équipe, ces comparaisons pourraient aider à repérer des cépages susceptibles de fournir une matière première comparable pour la vinification, même s’ils n’ont pas le même patrimoine génétique ni le même aspect au vignoble.

Cette possibilité est particulièrement intéressante pour les viticulteurs et les producteurs qui s’intéressent à des cépages alternatifs tout en cherchant à préserver l’identité d’un style de vin. Les chercheurs précisent toutefois qu’il s’agit d’une application potentielle, et non d’un outil d’aide à la décision abouti. Une similitude des profils chimiques ne garantit pas des résultats identiques au chai, où le climat, le terroir, la maturité, les pratiques culturales et les méthodes de vinification influent également sur le produit final.

L’atlas pourrait néanmoins offrir aux producteurs une nouvelle façon d’évaluer le potentiel aromatique et phénolique d’un raisin avant le début de la fermentation. En examinant les métabolites et leurs précurseurs, chercheurs et producteurs pourraient se faire une idée plus précise de ce qu’un cépage peut apporter en matière de structure, d’arômes et de style.

L’une des observations les plus remarquables de l’étude concerne les cépages aromatiques. Des variétés comme le Muscat, la Malvasia et le Gewürztraminer forment un groupe métabolomique clairement identifiable, quelle que soit la couleur de leurs baies. Ainsi, les cépages aromatiques à baies blanches, roses ou rouges peuvent présenter des liens chimiques étroits en raison des composés associés aux arômes et à leurs précurseurs.

Selon les chercheurs, ce constat souligne un point important : l’identité biochimique d’un raisin ne dépend pas uniquement de la couleur de ses baies. Elle tient plutôt à un ensemble plus large de composés qui définissent conjointement son potentiel œnologique. Pour les scientifiques et les producteurs, cela pourrait permettre de classer les raisins avec davantage de nuances et de comprendre pourquoi certains cépages se comportent de manière similaire en vinification, contrairement à d’autres.

Pour faciliter l’exploitation des résultats, l’équipe a également lancé une plateforme interactive baptisée Grape Metabolome Explorer. Cet outil permet de visualiser les liens entre les cépages grâce à des cartes interactives qui montrent leur répartition en fonction de leurs profils métaboliques. Les utilisateurs peuvent explorer les groupes, comparer les cépages et examiner les affinités chimiques dans l’ensemble des données.

La Fondazione Edmund Mach indique que la plateforme s’adresse aussi bien aux chercheurs qu’aux professionnels de la filière. Pour les producteurs de vin, elle offre une nouvelle manière d’explorer la diversité des raisins et d’étudier les liens possibles entre des cépages peu connus et des variétés établies. Pour les chercheurs, elle constitue un point de départ fondé sur les données pour approfondir l’étude de la composition des raisins et de son rôle dans la qualité du vin.

Panagiotis Arapitsas, qui dirige l’unité de métabolomique du Centre de recherche et d’innovation de la fondation, explique dans les documents du projet que chaque cépage apporte au chai un patrimoine chimique spécifique, lequel constitue la matière première du vin. Il estime que le nouvel atlas aide à comprendre pourquoi certains cépages partagent des caractéristiques, tandis que d’autres se distinguent par des différences chimiques importantes.

La fondation indique qu’elle prévoit de mettre l’atlas à la disposition des professionnels du vin afin de les aider à comprendre les caractéristiques et le potentiel des différents cépages. Le projet marque une évolution vers une caractérisation plus large des raisins, associant les données génétiques à l’analyse directe des composés susceptibles d’influer sur la composition et les caractéristiques finales du vin.

L’étude a été publiée dans le Journal of Agricultural and Food Chemistry sous le DOI 10.1021/acs.jafc.6c04648. La base de données interactive est accessible via Grape Metabolome Explorer, développé dans le cadre du même projet.