Lieviti autoctoni: genius loci del territorio?

Transcript

1 Lieviti autoctoni: genius loci del territorio? Giovanna Suzzi e Rosanna Tofalo Università degli Studi di Teramo Facoltà di Bioscienze e Tecnologie Agro-Alimentari e Ambientali La spumantizzazione come leva per la valorizzazione dei vitigni autoctoni abruzzesi - Ortona, 30 Giugno 2015

2 Il progenitore era aerobio obbligato Fenotipo aerobio Piškur et al. 2006

3 La capacità di fermentare, ovvero lo stile di vita fermentativo coincide con la duplicazione del genoma, evento che è avvenuto circa milioni di anni fa in Saccharomyces cerevisiae Una parte dei geni duplicati si sono specializzati

4 Il microbiota delle uve ha una distribuzione non casuale ed è influenzato dall ambiente La spumantizzazione come leva per la valorizzazione dei vitigni autoctoni abruzzesi - Ortona, 30 Giugno 2015

5 Saccharomyces cerevisiae è prodotto della domesticazione? Diamond (2002): specie allevata in cattività e quindi modificata rispetto al suo antenato selvaggio allo scopo di essere più utile all uomo che controlla la sua riproduzione. A) Solo i ceppi presenti nella cantina sono responsabili della fermentazione alcolica B) I ceppi presenti sulle uve partecipano alla fermentazione alcolica

6 Relazioni filogenetiche tra ceppi di diversa origine Legras et al. 2007

7 Il concetto di autoctonia Per essere definiti autoctoni i ceppi di lievito devono aver subito un processo di selezione in un territorio ben definito (nicchia ecologica), tale da modificarne le proprieta sia genetiche sia fenotipiche.

8 Qual è allora la nicchia ecologia? Cantina, il vigneto e determinate aree vitivinicole La spumantizzazione come leva per la valorizzazione dei vitigni autoctoni abruzzesi - Ortona, 30 Giugno 2015

9 La spumantizzazione come leva per la valorizzazione dei vitigni autoctoni abruzzesi - Ortona, 30 Giugno 2015 Attività di Saccharomyces cerevisiae Nutrienti Etanolo, Composti aromatici substrato Metaboliti enzimi Proteine Biomassa RNA Espressione genica DNA

10 Impatto della vinificazione su Saccharomyces cerevisiae Parametri Sviluppo ottimale Vinificazione ph 5,0 < 3,4 Temperatura C Variabile Fonte azotata Ammoniaca/Glutammina Scarsità di azoto Ossigeno aerobico anaerobico Concentrazione etanolo <1,4% v/v 11-16% v/v a w 0,998 Bassa (0,982-0,939)

11 Gli stress legati alla fermentazione inibiscono la performance del lievito e inducono la diversità Stress osmotico Sviluppo protezione e sopravvivenza Temperature estreme Stress da acidità Adattamento fisiologico e metabolico Tossicità dell etanolo

12 La spumantizzazione come leva per la valorizzazione dei vitigni autoctoni abruzzesi - Ortona, 30 Giugno 2015

13 Vendemmia 2007 Tre aree (A, B, C) del comprensorio per la produzione di Montepulciano d Abruzzo Colline Teramane Dalle fermentazioni spontanee sono stati ottenuti: 430 Isolati 395 Saccharomyces cerevisiae % Ceppi 35 Non- Saccharomyces C 24% A 36% B 40%

14 Vendemmia 2007: Area B 23% presentano un profilo 5.8S-ITS atipico I ceppi si raggruppano in 5 differenti profili Due profili (KML2 e KML23) sono stati isolati in successive vendemmie sempre in area B

15 FACOLTA DI BIOSCIENZE E TECNOLOGIE AGRO-ALIMENTARI E AMBIENTALI Corso di Laurea Magistrale in Scienze e Tecnologie Alimentari Tesi di laurea in Microbiologia Eterogeneità genetica e tecnologica di Saccharomyces cerevisiae isolati da vino Relatore Prof.ssa Rosanna TOFALO Candidato Paola DI GIANVITO Correlatore Prof.ssa Giovanna SUZZI ANNO ACCADEMICO

16 Applicazioni industriali della flocculazione

17 Flocculazione Dal latino floccus Fiocco

18 Autolisi

19 Obiettivo: selezione di lieviti flocculanti per spumantizzazione Studio dell eterogeneità genetica e tecnologica di 28 ceppi flocculanti di Saccharomyces cerevisiae provenienti da uve e mosti prelevati da diverse aree vitivinicole

20

21 I lieviti flocculanti e la spumantizzazione Metodo tradizionale Metodo Charmat Inoculo 10 6 del ceppo FLY Inoculo 10 7 del ceppo BOLT Elevato potere fermentativo, flocculante, autolitico, schiumogeno, produttore di composti aromatici gradevoli, sviluppo a basse temperature, bassa produzione di H 2 S Elevato potere fermentativo, produttore di composti aromatici gradevoli, sviluppo a basse temperature, bassa produzione di H 2 S

22 Conclusioni Ceppi domesticati Autoctonia e variabilità indotta dall ambiente esterno Selezione e scelta finalizzata dei caratteri fenotipici e genotipici

23 Microbiologia enologica Facoltà di Bioscienze e Tecnologie Agro- Alimentari ed Ambientali Università degli Studi di Teramo

24 Grazie per l attenzione