Individuati in laboratorio tre ceppi di lievito che contrastano un persistente agente di alterazione del vino

I ricercatori hanno individuato tre ceppi di lievito del genere Lachancea che, nei test di laboratorio, hanno inibito fortemente il lievito responsabile dell’alterazione del vino Brettanomyces bruxellensis. La scoperta apre una possibile nuova strada per contrastare uno dei problemi microbiologici più persistenti del settore vinicolo.

I risultati sono stati pubblicati mercoledì sulla rivista OENO One. Lo studio ha esaminato se alcuni lieviti Lachancea producano la cosiddetta attività killer contro B. bruxellensis, una specie nota per causare difetti aromatici nel vino e per sopravvivere a condizioni che possono sopprimere altri microrganismi. I ricercatori hanno spiegato che il lavoro mirava a esplorare alternative biologiche ai conservanti chimici, soprattutto perché alcuni ceppi di B. bruxellensis mostrano tolleranza all’anidride solforosa, uno dei principali strumenti di protezione del settore.

B. bruxellensis è ampiamente considerato un importante agente di alterazione nei vini rossi secchi. Può produrre fenoli volatili e altri composti indesiderati, associati ad aromi spesso descritti come medicinali, affumicati, cuoiati o simili a quelli di stalla. Può inoltre persistere durante la vinificazione e ricomparire in seguito durante l’affinamento, rendendo difficile il controllo una volta che la contaminazione si è instaurata.

Nel nuovo studio, i ricercatori hanno sottoposto a screening 17 isolati di Lachancea contro 29 ceppi di B. bruxellensis appartenenti a sei principali gruppi genetici. Hanno inoltre testato i lieviti Lachancea contro altre specie associate al vino, sia alteranti sia benefiche, oltre che contro nove colture starter commerciali per il vino. Gli esperimenti sono stati condotti su agar al succo d’uva, regolato a pH 3,5 — un valore che gli autori hanno descritto come rappresentativo dell’acidità media del vino — a 24 °C.

Dieci dei 17 isolati di Lachancea hanno mostrato un certo grado di inibizione della crescita dei lieviti alteranti. Tre ceppi, tuttavia, si sono distinti per aver prodotto un effetto forte e costante contro B. bruxellensis in tutti e sei i principali gruppi genetici della specie bersaglio. Si tratta di Lachancea thermotolerans CTL 302, Lachancea thermotolerans CTL 277 e Lachancea waltii NRRL Y-8285.

Secondo lo studio, questi tre ceppi hanno causato un’inibizione permanente della crescita nei ceppi di B. bruxellensis testati. Altrettanto importante per i produttori, i ricercatori hanno riferito che gli stessi tre ceppi di Lachancea non hanno mostrato attività killer contro nessuno dei lieviti commerciali per il vino inclusi nella prova. Il risultato suggerisce che potrebbero avere un’utilità selettiva come agenti di biocontrollo, poiché un microrganismo di controllo che danneggiasse anche le colture starter sarebbe più difficile da impiegare in produzione.

Gli autori hanno anche verificato se l’acido lattico potesse spiegare l’inibizione osservata. Lachancea thermotolerans è nota per la produzione di acido lattico, che può influire sull’acidità del vino e sul comportamento dei microrganismi. In questo studio, però, l’acido lattico, a concentrazioni comprese tra 3 g/L e 18 g/L, non ha inibito efficacemente i lieviti alteranti testati. I ricercatori hanno concluso che l’acido lattico non era responsabile dell’effetto killer.

Per comprendere meglio l’origine dell’inibizione, il gruppo ha analizzato i surnatanti concentrati dei tre ceppi più attivi, sottoponendoli al calore e a un trattamento con la proteasi pepsina. Sulla base di questi test, il composto inibitore si è comportato come una tossina killer, anziché come un semplice effetto di acidificazione. Il dato è rilevante perché le tossine killer sono molecole secrete in grado di agire su altri lieviti e rappresentano quindi candidate interessanti per il controllo microbico, se mantengono la propria attività nelle reali condizioni di produzione.

Lo studio si aggiunge alla crescente ricerca di alternative all’anidride solforosa e ad altri metodi convenzionali contro B. bruxellensis. Nelle cantine restano standard metodi fisici come la filtrazione e l’igiene, ma non sempre garantiscono un controllo duraturo. Altri approcci, tra cui il chitosano e i trattamenti fisici più recenti, possono funzionare in determinate condizioni, ma la loro efficacia può dipendere dal tipo di ceppo, dal pH o dai limiti normativi.

L’articolo inquadra inoltre il problema in un contesto genetico più ampio. B. bruxellensis non è un bersaglio unico e uniforme. La specie comprende più gruppi genetici associati a substrati e livelli di ploidia diversi, e ricerche precedenti hanno dimostrato che questi gruppi possono reagire in modo differente alle misure di controllo. La maggior parte dei ceppi è diploide, ma circa il 40% possiede un genoma aploide aggiuntivo ed è triploide. Questa diversità aiuta a spiegare perché un trattamento efficace contro un ceppo possa fallire con un altro e perché sia importante effettuare uno screening ampio prima di proporre una soluzione commerciale.

Secondo lo studio, i livelli di anidride solforosa attualmente raccomandati per prevenire le alterazioni causate da B. bruxellensis possono essere difficili da raggiungere nei vini con pH superiore a 3,5. Gli autori hanno inoltre richiamato ricerche precedenti secondo cui il ricorso intenso all’anidride solforosa per anni potrebbe aver favorito la selezione di gruppi di B. bruxellensis più tolleranti, in particolare le popolazioni A2 e D1/D2. In questo contesto, uno strumento biologico in grado di sopprimere un’ampia gamma di ceppi geneticamente distinti senza interferire con i lieviti desiderati per la fermentazione potrebbe rivelarsi utile per i produttori.

Per il settore delle bevande, e in particolare per le cantine che affrontano rischi di alterazione durante la fermentazione o l’affinamento, i risultati indicano una possibile forma di bioprotezione che potrebbe contribuire a ridurre le perdite e limitare la dipendenza dai conservanti chimici. Potrebbe essere particolarmente rilevante nei casi in cui la tolleranza ai solfiti rappresenti un problema. I risultati restano tuttavia circoscritti a condizioni di laboratorio controllate e lo studio non dimostra che lo stesso effetto si verifichi in vasca, in botte o nel vino imbottigliato.

Questa cautela è centrale nell’articolo. Gli autori hanno descritto i tre ceppi di Lachancea come promettenti potenziali lieviti di biocontrollo, ma hanno anche sottolineato la necessità di ulteriori studi in condizioni reali di vinificazione. I test di laboratorio su terreni solidi possono dimostrare l’esistenza di un’inibizione, ma non riproducono pienamente le condizioni stressanti della vinificazione commerciale, tra cui i livelli di etanolo, la competizione per i nutrienti, l’esposizione all’ossigeno, l’anidride solforosa, le popolazioni microbiche miste e i lunghi tempi dell’affinamento del vino.

Lo studio arriva in un momento in cui i lieviti non-Saccharomyces attirano sempre più attenzione in enologia, non solo per i loro effetti su aromi e consistenza, ma anche per la gestione microbica. Alcuni ceppi di Lachancea thermotolerans sono già utilizzati a livello commerciale per equilibrare l’acidità, soprattutto nelle regioni calde, dove le uve possono raggiungere un elevato contenuto zuccherino e una bassa acidità. Un ceppo dello stesso genere capace anche di contribuire a sopprimere gli organismi alteranti sarebbe di evidente interesse, a condizione che si dimostri efficace e sicuro al di fuori del laboratorio.

Segnalazioni precedenti avevano descritto attività anti-Brettanomyces in altri lieviti, ma le opzioni erano limitate da svantaggi pratici. Alcuni microrganismi non erano stati isolati in ambienti vinicoli, altri erano a loro volta considerati potenziali lieviti alteranti, mentre altri ancora erano sensibili all’etanolo o all’anidride solforosa, il che ne riduceva l’utilità nelle fasi successive della produzione. Il nuovo lavoro si distingue perché ha testato un ampio insieme di ceppi di B. bruxellensis e ha individuato tre ceppi di Lachancea che non hanno danneggiato i lieviti commerciali per il vino valutati.

Il passo successivo per i ricercatori sarà stabilire se queste caratteristiche si mantengono durante la fermentazione e l’affinamento reali e se l’attività killer resta efficace nel complesso ambiente chimico e microbico del vino.