OFF-FLAVORS FENOLICI: DALLO SCREENING AL MIGLIORAMENTO GENETICO DI LIEVITI ENOLOGICI

Nell'industria enologica, la selezione di nuove colture starter di lieviti con i caratteri desiderati ਠdi grande rilevanza in virt๠del ruolo fondamentale dei lieviti nel processo di fermentazione, ed in particolare, per la loro influenza sulle caratteristiche sensoriali del vino. Tra i principali caratteri di selezione dei ceppi enologici vi ਠla non produzione di off-flavors fenolici (POF) ossia di fenoli volatili indesiderati che alterano in modo considerevole la qualità  dei vini. In particolare, la produzione di off-flavors ਠdovuta ai processi di decarbossilazione operata dai lieviti a carico dei principali acidi idrossicinnamici (acido cinnamico, acido ferulico e acido p-cumarico) naturalmente presenti nelle uve e nel mosto. L'enzima coinvolto nella decarbossilazione degli acidi idrossicinnamici ਠla cinnammato decarbossilasi, attiva durante la fermentazione alcolica in vini bianchi, e i prodotti della reazione sono principalmente i vinil-fenoli, quali 4-vinil-fenolo e 4-vinil-guaiacolo. L'attività  della cinnammato decarbossilasi e il conseguente †œcarattere fenolico†� sono presenti nei lieviti appartenenti sia alla specie Saccharomyces cerevisiae che ad altre specie, con frequenze variabili che vanno dal 81 al 95 % e dal 78 al 83 % rispettivamente. L'obiettivo della presente tesi ਠstato quello di effettuare uno screening di 20 ceppi di lievito di interesse enologico, depositati presso la Unimore Microbial Culture Collection (UMCC), al fine di individuare quelli cosiddetti POF (+) e POF (-), e di ottenere nuovi ceppi mutanti basso produttori di fenoli volatili indesiderati mediante l'applicazione di una tecnica di miglioramento genetico non OGM. In particolare nella prima parte della sperimentazione ਠstata testata la resistenza dei ceppi a diverse concentrazioni di acido cinnamico, mediante semina su terreno Yeast Nitrogen Base selettivo. I ceppi risultati resistenti e quindi potenzialmente in grado di produrre off-flavors sono stati sottoposti al programma di miglioramento genetico mediante la tecnica di mutagenesi random (UV) effettuata sulle spore. Quest'ultime sono state successivamente seminate in terreno YPDA e trasferite mediante tecnica di replica plating su terreno YNB selettivo con acido cinnamico (100 mg/L). Tale tecnica ha consentito di individuare 7 ceppi mutanti, di cui 2 appartenenti alla specie S. cerevisiae e 5 alla specie S. bayanus, i quali sono risultati sensibili all'acido cinnamico, contrariamente ai loro ceppi parentali, e quindi potenziali POF (-). Successivamente ਠstata valutata la sensibilità  dei mutanti verso gli acidi ferulico e p-cumarico. Inoltre, i mutanti sono stati testati in prove di microvinificazione in mosto addizionato di acido ferulico (10 mg/L) e a fine fermentazione i campioni fermentati sono stati analizzati per la valutazione dei fenoli volatili prodotti. L'analisi dei dati ha evidenziato che i mutanti hanno mantenuto buone attitudini fermentative, paragonabili a quelle dei rispettivi ceppi parentali, e hanno determinato in alcuni casi una riduzione nella produzione di vinil-fenoli. Di particolare rilevanza ਠil miglioramento del ceppo M6C di S. cerevisiae che, confrontato con il suo parentale UMCC 6, ha portato a una riduzione della quantità  di 4-vinil-fenolo e 4-vinil-guaiacolo del 51 % e del 65 % rispettivamente. Pertanto ਠpossibile affermare che strategia utilizzata e il metodo rapido di screening messo a punto sono risultati efficienti per la selezione di nuovi ceppi di lievito migliorati per il carattere desiderato.