lunedì 12 agosto 2019

Vino e ricerca, identificazione e caratterizzazione molecolare della flora microbica nell'uva: un passo avanti verso la tracciabilità geografica

Il microbioma ed il suo uno stretto legame col territorio di coltivazione. Uno studio italiano dell’Università degli Studi di Milano-Bicocca ha messo in evidenza che la flora microbica presente in diverse varietà di vite è uno dei fattori chiave che influenza la personalità di un vino. Il caso del vitigno Cannonau in Sardegna.






Le bacche dell'uva ospitano una vasta gamma di microbi provenienti dall'ambiente del vigneto, molti dei quali sono riconosciuti per il loro ruolo nel processo di fermentazione del mosto che modella la qualità del vino. Questo microbioma ha quindi uno stretto legame con il territorio di produzione e potrebbe essere uno dei fattori chiave che influenzano la personalità del vino. In definitiva il presente studio rappresenta un passo avanti verso la comprensione del ruolo del terroir e del genotipo delle piante nell’influenzare il microbioma e la qualità organolettiche del vino.

Da tempo l’industria del vino ha coltivato selettivamente cultivar di vite che mostrano tratti diversi (dimensioni, colore, sapore dell'uva) e piccole variazioni nella composizione del suolo, nell'irrigazione e del clima sono da tempo associate a cambiamenti in questi tratti. In sostanza area geografica, condizioni climatiche e varietà dei vitigni sono di fatto i principali parametri che determinano quali comunità di batteri e funghi sono presenti sui grappoli d'uva.

I risultati delle analisi effettuate da un team di ricercatori dell’Università degli Studi di Milano-Bicocca su grappoli d'uva Cannonau hanno mostrato che le comunità batteriche che ne colonizzano la superficie erano strettamente correlate a tre fattori: posizione geografica, clima e varietà di vite.

Lo studio

I ricercatori hanno proceduto ad effettuare le analisi del microbiota per identificare le comunità di batteri e funghi associate sia alle bacche che ai mosti della cultivar Cannonau provenienti da diverse regioni della Sardegna.

L'analisi del microbiota è fondamentale per migliorare i processi di biotrasformazione, come la vinificazione e per farla i ricercatori si sono avvalsi delle tecnologie High Throughput Sequencing (HTS), che ad oggi sono uno strumento emergente e ampiamente adottato per la caratterizzazione microbica.

La vinificazione è stata eseguita nella cantina di ognuna delle quattro regioni prese in esame a condizioni controllate e senza l'utilizzo di starter. I risultati hanno messo in evidenza che oltre il 50% dei gruppi batterici presenti nelle bacche raggiungeva i mosti e ogni località aveva la propria firma microbica. Questo suggerisce che il microbioma delle bacche potrebbe essere influenzato dalle condizioni pedoclimatiche e antropologiche e che i microrganismi dei frutti persistono durante la fermentazione. I microbiomi di bacche raccolti condividono una composizione centrale caratterizzata da Enterobacteriales, Pseudomonadales, Bacillales e Rhodospirillales. Tuttavia, qualsiasi area sembra arricchire il microbioma di bacche con peculiari tratti microbici.

Per esempio, le bacche appartenenti ai vigneti biodinamici di Mamoiada erano ricche di Bacillales tipici del letame (cioè Lysinibacillus, Bacillus e Sporosarcina), mentre in località Santadi, le bacche mostravano batteri del suolo come Pasteurellales e Bacteroidales, nonché Rhodospirillales e Lactobacillales che sono comunemente coinvolti nella fermentazione del vino. Nel caso dei funghi, i taxa più abbondanti erano Dothioraceae, Pleosporaceae e Saccharomycodaceae, e sebbene la proporzione di queste famiglie variava tra le località, si sono verificate ovunque in tutti i vigneti. 

Una delle principali domande aperte sul microbioma dell'uva riguarda il ruolo attivo delle cultivar di vite nella conformazione della comunità microbica. Per studiare la relazione tra genotipo vegetale, microbioma e contributo delle condizioni ambientali e pedoclimatiche del campo, la ricerca si è estesa inoltre pianificando attività di campionamento nel bacino del Mediterraneo per raccogliere 3 diverse varietà di vite Sauvignon Blanc, Syrah, Cabernet Sauvignon e campioni di suolo provenienti da tre diverse aree geografiche Pavia (Nord Italia), San Michele all'Adige (Nord Italia, vicino alle Alpi) e Logroño (Spagna).

L'analisi HTS dei campioni raccolti ha permesso di caratterizzare i profili batterici e la correlazione tra pianta, microbioma di frutta e ambiente. Nel complesso, tale lavoro dimostra che le caratteristiche biogeografiche dei microrganismi del campo possono determinare nelle coltivazioni delle proprietà di tipo regionale. Così come il microbioma umano sta cambiando il volto della medicina, allo stesso modo, i futuri sforzi di ricerca dovrebbero essere sempre più focalizzati sull'analisi delle comunità microbiche coltivate e ambientali per cambiare il volto dell'agricoltura.

In definitiva questo lavoro suggerisce che il microbioma naturale delle bacche potrebbe essere influenzato da condizioni pedoclimatiche e antropologiche (ad esempio, la gestione dell'agricoltura) e che i microrganismi dei frutti persistano durante il processo di fermentazione. Per questi motivi, un'affidabile genotipizzazione del vino dovrebbe includere l'intero holobiont (pianta e tutti i suoi simbionti) e le attività di bioprospezione sul microbiota dell'uva potrebbero portare a migliori rese in viticoltura e qualità del vino.

Questo rappresenta un primo passo verso la comprensione del ruolo del terroir e del genotipo delle piante nell’influenzare il microbioma e la qualità dell'uva e del vino. I dati così ricavati infatti potrebbero essere sfruttati dai viticoltori per elaborare metodiche di manipolazione delle comunità microbiche e migliorare così la qualità del vino, potendo per esempio sperimentare l'inoculazione controllata di ceppi batterici che hanno dato buoni risultati in vitigni simili.

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