Uno studio: il rischio di alterazioni da Brettanomyces non dipende solo dalla sua presenza

Uno studio pubblicato lunedì sulla rivista OENO One ha rilevato che il lievito alterante Brettanomyces bruxellensis non reagisce in modo semplice agli stress di cantina. La sua crescita e la capacità di produrre fenoli volatili variano in funzione della temperatura, del pH, dei livelli dei precursori e del ceppo. Ciò suggerisce che il rischio di alterazione dipenda dall’azione combinata di diversi fattori, non dalla sola presenza del lievito.

La ricerca, condotta da Paul Bodin, Somaya Sachot, Aurélie Roland, Carole Camarasa e Fabienne Remize, ha esaminato come tre variabili comuni in vinificazione influenzino il comportamento di B. bruxellensis nel vino sintetico: temperatura, pH e concentrazione di acido p-cumarico, un composto derivato dall’uva che il lievito può convertire in fenoli volatili. Questi fenoli, in particolare 4-etilfenolo e 4-etilguaiacolo, sono associati a odori anomali che possono ricordare medicinali, cuoio, fumo o stalla.

B. bruxellensis è uno dei lieviti alteranti del vino più noti, perché può sopravvivere in serbatoi, botti, valvole e altre zone della cantina difficili da pulire. Una volta insediato, può modificare il vino durante l’affinamento o lo stoccaggio e ridurne il valore commerciale. Il nuovo studio approfondisce un problema di lunga data per i produttori: le condizioni che rallentano il lievito non sempre bloccano le fasi metaboliche che portano a difetti sensoriali.

I ricercatori hanno lavorato con tre ceppi scelti per le diverse caratteristiche genetiche e per le differenze note nella produzione di fenoli volatili. I ceppi, identificati come 2OT13_02, L0463 e 1961-Mx-M1 E2, sono stati fatti crescere in vino sintetico a 20°C e 28°C, con quantità diverse di acido p-cumarico. In una serie distinta di test, il ceppo 2OT13_02 è stato esposto anche a pH 3.3 e pH 5.6, con un intervallo più ampio di concentrazioni di acido p-cumarico. Il numero e la vitalità delle cellule sono stati monitorati mediante citofluorimetria a flusso, mentre i composti chimici sono stati misurati con LC-UV-MS/MS.

Gli autori hanno spiegato di aver scelto le condizioni per creare contrasti netti e comprendere meglio i meccanismi fisiologici, non per riprodurre fedelmente ogni situazione di cantina. Hanno inoltre precisato che 28°C è stato utilizzato per rappresentare i periodi caldi che possono verificarsi durante la fermentazione dei vini rossi o subito dopo, non le normali condizioni di affinamento prolungato.

La temperatura ha avuto un forte effetto sulla sopravvivenza e sulla crescita, ma non allo stesso modo per tutti i ceppi. Secondo l’abstract dello studio, la temperatura più alta testata, 28°C, ha ridotto nettamente crescita e vitalità, con effetti diversi a seconda del ceppo. Il ceppo 1961-Mx-M1 E2 ha mostrato una crescita quasi nulla a quella temperatura e una mortalità vicina al 100%, mentre 2OT13_02 ha mantenuto la maggiore attività metabolica tra i tre.

I dati dettagliati sulla crescita riportati nell’articolo confermano lo stesso andamento. Per il ceppo 2OT13_02, il tasso massimo di crescita specifico in assenza di acido p-cumarico aggiunto è sceso da 0.32 al giorno a 20°C a 0.19 al giorno a 28°C. Per L0463 è diminuito da 0.27 a 0.18 e la fase di latenza si è prolungata di 211 ore. Con 170 µM di acido p-cumarico, i tassi di crescita di 2OT13_02 e L0463 sono passati rispettivamente da 0.30 e 0.26 a 20°C a 0.11 e 0.10 a 28°C. Anche i tempi di latenza sono aumentati, rispettivamente di 21 e 282 ore. A 370 µM di acido p-cumarico, i tassi sono scesi ulteriormente, fino a 0.10 per 2OT13_02 e 0.05 per L0463 a 28°C.

A 20°C, tutti e tre i ceppi hanno consumato quasi tutto l’acido p-cumarico, ma non lo hanno convertito allo stesso modo. Due ceppi, 2OT13_02 e 1961-Mx-M1 E2, hanno prodotto soprattutto 4-etilfenolo. L0463, invece, ha accumulato sia 4-vinilfenolo sia 4-etilfenolo. È un aspetto rilevante perché la trasformazione dell’acido p-cumarico nei composti finali responsabili dell’alterazione avviene in almeno due fasi. Una variazione in una di esse può modificare non solo l’entità dell’alterazione, ma anche l’equilibrio tra i composti presenti nel vino.

Con l’aumento della temperatura, lo studio ha rilevato una diminuzione del 4-etilfenolo e un aumento del 4-vinilfenolo. Secondo gli autori, questo andamento indica un limite nella fase di riduzione che, in condizioni di stress, converte il vinilfenolo in etilfenolo. In altre parole, il calore non ha semplicemente ridotto l’attività complessiva: sembra aver modificato il funzionamento della via metabolica.

Gli esperimenti sul pH hanno messo in luce un ulteriore livello di complessità. A pH 5.6 il lievito ha consumato meno acido p-cumarico rispetto a pH 3.3, ma il pH più elevato ha anche impedito il blocco metabolico osservato ad alte concentrazioni di acido p-cumarico nelle condizioni più acide. L’articolo collega questo effetto al modo in cui il pH modifica lo stato di ionizzazione degli acidi idrossicinnamici e la loro interazione con la membrana cellulare. I risultati suggeriscono che lo stress acido possa influire sia sulla sopravvivenza del lievito sia sul profilo chimico finale dell’alterazione.

La questione è strettamente legata ai normali strumenti di controllo in cantina. In pratica, il pH è già un fattore centrale per la stabilità microbiologica, perché modifica l’efficacia dell’anidride solforosa, una delle principali barriere utilizzate contro Brettanomyces. I nuovi risultati suggeriscono che il pH possa influire più direttamente anche sul processo di alterazione, modificando il modo in cui il lievito metabolizza gli acidi precursori nell’ambiente del vino.

Il messaggio più ampio dell’articolo è che la sola disponibilità dei precursori non consente di prevedere il rischio legato ai fenoli volatili. Un vino può contenere i composti necessari, derivati dall’uva, ma l’esito finale può comunque variare in funzione del ceppo, dell’acidità e della temperatura. Per le cantine e gli altri produttori di bevande che gestiscono prodotti affinati in botte o fermentati, queste indicazioni potrebbero contribuire a perfezionare il controllo qualità, richiamando l’attenzione sui momenti in cui temperature elevate, composizione della matrice e diversità microbica possono combinarsi e aumentare il rischio di formazione di aromi anomali. Lo studio è stato tuttavia condotto in vino sintetico, quindi qualsiasi modifica operativa in ambito commerciale dovrà essere convalidata in condizioni reali di cantina.

Gli autori inseriscono il lavoro in un più ampio impegno volto a migliorare le strategie di controllo non chimiche e la valutazione del rischio. Gli approcci attuali si basano soprattutto sull’igiene, sulla gestione dell’anidride solforosa e, quando necessario, su trattamenti come chitosano, dimetil dicarbonato o stabilizzazione fisica. Questi metodi, tuttavia, non sono altrettanto efficaci in tutti i vini e l’articolo sostiene che parte di questa variabilità possa dipendere dalle differenze nel comportamento dei ceppi e dalle combinazioni di stress, spesso trascurate.