QUALITÀ DI UVE SANGIOVESE PRODOTTE DA PIANTE ASINTOMATICHE AFFETTE DA MAL DELL ESCA

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1 DELL ESCA, GINA 1 QUALITÀ DI UVE SANGIOVESE PRODOTTE DA PIANTE INTOMATICHE AFFETTE DA MAL DELL ESCA Sergio PUCCIONI, Alessandra ZOMBARDO, Giordano MARTINI, Paolo STORCHI. C.R.E.A., Consiglio per la ricerca in agricoltura e l analisi dell economia agraria. Viale Santa Margherita 80, Arezzo sergio.puccioni@crea.gov.it Introduzione Il complesso del mal dell esca è una malattia del legno capace di determinare non solo perdite ingenti nella produzione di uva, ma anche di compromettere in modo irreversibile la vitalità di un vigneto. I meccanismi di azione sono complessi in quanto la malattia non è riconducibile ad un singolo patogeno (Graniti et al., 2006). Un sintomo ricorrente del mal dell esca è quello a carico del legno nel quale causa striature scure e lesioni accompagnate dalla comparsa precoce di clorosi internervale nelle foglie, che rapidamente necrotizzano dando luogo a quella che viene classificata come tigratura delle foglie (grapevine leaf stripe disease, GLSD). Ciò porta ad un drastico rallentamento della maturazione compromettendo la qualità delle uve (Lorrain et al., 2012). La malattia si manifesta con sintomi che variano d intensità in base all andamento stagionale e una pianta con sintomi evidenti può sembrare sana nelle stagioni successive e può concludere in modo apparentemente indisturbato il proprio ciclo produttivo nonostante la presenza dei patogeni. In alcuni lavori, tuttavia, vengono evidenziati alcuni effetti negativi sulla qualità delle uve prodotte da piante malate asintomatiche (Calzarano et al., 2001; 2004). Questo lavoro ha avuto come scopo quello di mettere a confronto alcuni aspetti vegeto-produttivi e della composizione chimica delle uve di piante apparentemente sane (), cioè che non hanno mai mostrato sintomi di GLSD, e di piante colpite dalla malattia nelle stagioni precedenti, ma che risultavano asintomatiche () al momento della vendemmia. Materiali e metodi La sperimentazione è stata effettuata su viti di varietà Sangiovese presso un azienda situata nel comune di Terranuova Bracciolini (Ar) appartenente all areale della D.O.C.G. del Chianti Colli Aretini. Il vigneto è stato costantemente monitorato negli ultimi anni per rilevare i sintomi di GLSD e le piante che li presentavano sono state contrassegnate. Nel Settembre 2016 sono stati prelevati campioni di uva da piante che non hanno mai manifestato in passato i sintomi della malattia () e da piante contrassegnate come infette, ma che risultavano asintomatiche al momento del campionamento (). Il campionamento è stato effettuato su tre filari distinti ed ha interessato, per ciascuno di essi, 5 piante per categoria con un totale di 30 campioni. Contemporaneamente, le caratteristiche vegeto-produttive sono state determinate tramite la misura della produzione media per pianta, del peso medio del grappolo e dell acino. Il contenuto di clorofilla nelle foglie, misurato tramite SD (Minolta Chlorophyll Meter, mod. 502), è stato utilizzato come parametro per attestare l assenza dei sintomi di mal dell esca. Successivamente, le uve sono state analizzate per determinare i parametri della maturità tecnologica (zuccheri, acidità totale e ph) secondo i metodi ufficiali dell Organizzazione Internazionale della Vigna e del Vino ( Le analisi per la determinazione dei composti fenolici sono state effettuate su estratti di bucce e vinaccioli secondo i metodi descritti da Di Stefano e Cravero (1991). Gli estratti delle bucce sono stati analizzati tramite HPLC per la caratterizzazione del profilo antocianico; le condizioni cromatografiche sono state impostate come

2 DELL ESCA, GINA 2 descritto da Peng et al. (2002). I dati sono stati analizzati statisticamente utilizzando il software Statgraphics Centurion (StatPoint Technologies, USA) considerando come fattori non solo lo stato sanitario, ma anche il filare di origine e le repliche in modo da sottrarne gli eventuali effetti. Risultati Il contenuto di clorofilla è risultato mediamente di 36,6 unità SD nelle foglie delle piante apparentemente sane () e di 36,0 in quelle delle piante malate ma asintomatiche (). Tale differenza, anche se statisticamente significativa (p=0,02), può essere considerata trascurabile da un punto di vista della fisiologia delle piante. Lo stato sanitario delle piante ha influenzato significativamente (p=0,04) il peso medio dell acino (PMA) che è risultato inferiore nelle piante infette (=2,16 g) rispetto alle piante sane (=2,82 g). Le differenze nelle dimensioni dell acino, tuttavia, non sono state tali da influenzare né la produzione media di uva per pianta (p=0,52), che è stata di circa 2,9 kg, né il peso medio del grappolo (p=0,92) che era circa 345 g (Figura 1). Clorofilla (Unità SD) 37, ,6 36,2 35,8 35,4 35 PMA (g) 2,5 2,4 2,3 2,2 2,1 2 Produzione per pianta (kg) 3,4 3,2 3 2,8 2,6 2,4 Peso grappolo (g) Figura 1. Parametri vegeto produttivi. Grafici dei valori medi del contenuto di clorofilla e dei parametri produttivi: produzione per pianta, peso medio del grappolo e dell acino (PMA). Gli intervalli raffigurano la LSD con un livello di confidenza del 95%.

3 DELL ESCA, GINA 3 Zuccheri (Brix) 21, ,8 20,6 20,4 20,2 Acidità totale (g/l) 8,6 8,4 8,2 8 7,8 7,6 7,4 7,2 3,27 3,25 3,23 ph 3,21 3,19 3,17 3,15 Figura 2. Maturità tecnologica. Valori medi del contenuto di zuccheri, di acidità totale e ph. Gli intervalli raffigurano la LSD con un livello di confidenza del 95%. La figura 2 riporta i valori medi del contenuto di zuccheri, di acidità totale e di ph. In dettaglio il contenuto zuccherino è risultato simile tra i due gruppi di piante (p=0,86) e si attestava mediamente intorno ai 20,5 Brix. Anche il quadro acidico non è stato influenzato dalla tipologia del campione, infatti, sono risultati simili sia i valori di acidità totale (p=0,92, media=7,80 g/l) che di ph (p=0,71, media=3,19). La figura 3 riporta le concentrazioni medie dei composti fenolici negli estratti di bucce e di vinaccioli. I polifenoli nelle bucce, sia estraibili (PBE) che globali (PBG), sono risultati simili in tutte le prove, con un valore medio rispettivamente di 1037 e 1251 mg/kg di uva. Un effetto differenziato è risultato invece dalle analisi dei vinaccioli, le quali hanno evidenziato nel caso delle piante infette ma asintomatiche () un tenore maggiore di polifenoli sia estraibili (PSE), con valori di 318 mg/kg di uva contro i 251 mg/kg di uva nelle piante (p=0,03), che globali (PSG), con valori di 1142 mg/kg di uva contro i 1015 mg/kg di uva nelle piante (p=0,04).

4 DELL ESCA, GINA PBE (mg/kg) PBG (mg/kg) PSE (mg/kg) PSG (mg/kg) Figura 3. Contenuto medio di polifenoli estraibili e globali nelle bucce (PBE e PBG) e nei vinaccioli delle uve (PSE e PSG). Gli intervalli raffigurano la LSD con un livello di confidenza del 95%. La concentrazione di antociani estraibili negli estratti (AE) è risultata significativamente diversa tra le due tesi (p=0,04) con valori medi di 379 mg/kg di uva nelle piante che non hanno mai manifestato i sintomi di mal dell esca () e di 348 mg/kg di uva nelle piante malate ma asintomatiche (). Tali differenze sono più marcate quando i dati vengono espressi come antociani estraibili per singola bacca (AEB, p=0,01). Gli antociani globali (AG) risultano influenzati dallo stato di salute delle viti, anche se con un livello di significatività minore (p=0,07), con valori medi di 585 mg/kg di uva nelle piante e 559 mg/kg nelle. Come per gli antociani estraibili, tali differenze vengono maggiormente evidenziate considerando i valori medi del loro contenuto in ogni singola bacca (AGB; p=0,01) (Figura 4). La presenza latente del mal dell esca non ha influito solo quantitativamente sulla sintesi degli antociani ma anche qualitativamente, modificandone in modo significativo il profilo (Figura 5). In particolare, le uve provenienti dalle piante infette () contenevano percentuali inferiori (p=0,04) di antocianine acilate (0,72% degli antociani totali) rispetto alle uve delle viti (0,83% degli antociani totali). Il contenuto relativo di malvidina-3-glucoside (dati non riportati), inoltre, è sceso dal 40,6% nelle piante al 44,8% nelle piante (p=0,01), variando significativamente il rapporto tra antocianine tri-sostituite e di-sostituite (p=0,02) come raffigurato in figura 5.

5 DELL ESCA, GINA ,94 AE (mg/kg) AEB (mg) (mg/kg) 0,9 0,86 0,82 0,78 0, , ,18 AG (mg/kg) (mg) AGB (mg) 1,14 1,1 1,06 1,02 0, ,94 Figura 4. Antociani. Contenuto medio di antociani estraibili e globali per kg di uva (AE e AG) e per bacca (AEB e AGB). Gli intervalli raffigurano la LSD con un livello di confidenza del 95%. Antocianine Acilate (%) 0,94 0,9 0,86 0,82 0,78 0,74 0,7 0,66 Tri / Di 2,4 2,2 2 1,8 1,6 Figura 5. Profilo antocianico. Percentuale media di antocianine acilate e rapporto tra antocianine trisostituite e di-sostituite (Tri/Di). Gli intervalli raffigurano la LSD con un livello di confidenza del 95%. Conclusioni Le piante affette da mal dell esca, ma asintomatiche, hanno mostrato caratteri vegeto-produttivi simili rispetto alle piante che non hanno mai mostrato i sintomi, differenziandosi solo per la dimensione più ridotta degli acini. La presenza latente della malattia non ha influenzato i parametri della maturità tecnologica, ma ha modificato la composizione fenolica delle uve aumentando il contenuto di polifenoli dei vinaccioli, deprimendo l accumulo di antociani e modificandone anche il profilo. Dai risultati emerge, quindi, che il mal dell esca, nella sua forma latente, ha rallentato, in questo caso, la maturazione fenolica delle uve. Per quanto riguarda le modifiche indotte sul profilo degli antociani, i risultati contrastano con quanto riscontrato su vini Sangiovese da altri ricercatori (Mangani et al., 2017). Questo potrebbe essere dovuto sia al fatto che il profilo degli antociani subisce drastiche modifiche durante il processo di vinificazione, ma anche a fattori i cui effetti sono ancora poco chiari come le modifiche indotte del mal dell esca alle vie biosintetiche dei polifenoli e l influenza dei fattori ambientali e colturali.

6 DELL ESCA, GINA 6 Bibliografia Calzarano F., Cichelli A. and Odoardi M. (2001). Preliminary evaluation of variations in composition induced by esca on cv. Trebbiano D Abruzzo grapes and wines. Phytopathologia Mediterranea 40, Calzarano F., Seghetti L., Del Carlo M. and Cichelli A. (2004). Effect of esca on the quality of berries, musts and wines. Phytopathologia Mediterranea 43, Di Stefano R., Cravero M.C. (1991). Metodi per lo studio dei polifenoli dell'uva. Rivista di Viticoltura ed Enologia, XLIV, 2: Graniti A., Surico G. and Mugnai L. (2006). Esca of grapevine: a disease complex or a complex of diseases. Phytopathologia Mediterranea, 39(1), Lorrain B., Ky I., Pasquier G., Jourdes M., Dubrana L. G., Gény L., Rey P., Donèche P. and Teissedre P. L. (2012). Effect of Esca disease on the phenolic and sensory attributes of Cabernet Sauvignon grapes, musts and wines. Australian Journal of Grape and Wine Research, 18(1), Mangani S., Buscioni G., Romboli Y., Baleani M., Mugnai L., Granchi L. and Vincenzini M. (2017). Effect of esca disease on anthocyanin profile of Sangiovese wines. InfoWine: Peng Z., Iland P. G., Oberholster A., Sefton M. A. and Waters E. J. (2002). Analysis of pigmented polymers in red wine by reverse phase HPLC. Australian Journal of Grape and Wine Research, 8(1), Abstract The Esca disease of grapevine is a pathology that can lead to the rapid deterioration of plants, with a consequent loss of production. The mechanisms of action are complex since they are not attributable to a single pathogen. The severity of the disease is seasonal and, in certain conditions, plants can complete their annual cycle without showing any symptoms. The purpose of this work was to evaluate the differences on the quantity and the quality of Sangiovese grapes produced from plants that have never showed esca symptoms and asymptomatic infected plants in the 2016 season. Among the productive parameters taken into account, only the average berry weight was affected by the health conditions and it was lower in the infected plants. The technological characteristic of grapes (total acidity, ph and sugar content) were not influenced by the latent disease. However, significant differences in the quantity and in the quality of phenolic compounds were found. The extractable seeds phenolics resulted higher in asymptomatic plants. Finally, in grapes from asymptomatic plants was observed a reduction in anthocyanin content, an increase of the ratio between trisubstituted and disubstituted anthocyanins and a reduction of the percentage of acylated anthocyanins. Riassunto Il Mal dell Esca della vite è una patologia che può portare al rapido deperimento della pianta con una conseguente perdita della produzione. I meccanismi di azione sono complessi in quanto la malattia non è riconducibile ad un singolo patogeno. La gravità dei sintomi dipende molto dall andamento stagionale e, in determinate situazioni, le piante possono completare il loro ciclo annuale senza manifestare alcun segno della malattia. Lo scopo di questo lavoro è stato quello di valutare le differenze sulla quantità e la qualità delle uve Sangiovese prodotte da piante che non hanno mai manifestato sintomi di mal dell esca () e da piante infette risultate asintomatiche () nella stagione Tra i parametri produttivi presi in esame, solamente il peso medio degli acini è risultato inferiore nelle piante infette. Le caratteristiche tecnologiche dei mosti (acidità totale, ph e contenuto zuccherino) non sono state influenzate dalla presenza latente della malattia. Differenze significative sono state riscontrate, invece, sulla concentrazione e la qualità dei composti fenolici. In particolare, i vinaccioli delle uve prodotte da piante asintomatiche sono risultati più dotati di polifenoli estraibili. Nelle bacche delle piante asintomatiche, infine, si è evidenziata una riduzione del contenuto di antociani, associato ad un aumento del rapporto tra antocianine trisostituite e disostituite ed alla diminuzione della percentuale di antocianine acilate.