Colonization ability of autochthonous Saccharomyces cerevisiae strains in mixed culture fermentation and in vineyard environment

Il lievito è il protagonista principale della fermentazione alcolica ed assieme alla qualità del mosto di partenza determina le caratteristiche finali del vino. In risposta alla richiesta da parte dei consumatori di vini “naturali”, prodotti senza aggiunta di additivi, e con profili sensoriali caratteristici della zona di produzione, la sfida enologica è orientata all’ottenimento di fermentazioni spontanee in cui le interazioni che avvengono tra i microrganismi autoctoni presenti nei mosti determinano caratteristiche sensoriali migliori e tradizionalmente legate al territorio di produzione. In questo contesto si inserisce la prima parte del progetto di questa tesi che ha previsto l’inoculo di ceppi autoctoni (ecotipici) di Saccharomyces cerevisiae isolati nell’area del Prosecco Superiore di Conegliano Valdobbiadene DOCG, in due vigneti appartenenti a questa zona di produzione, uno coltivato con tecniche agronomiche biologiche e l’altro gestito in modo convenzionale. È stata valutata la loro capacità di colonizzare l’ambiente vigneto e di avviare una fermentazione spontanea nei mosti ottenuti con l’uva proveniente dai filari inoculati. I risultati dei campionamenti di porzioni di ritidoma eseguiti per due anni consecutivi dimostrano che la presenza dei ceppi inoculati in vigneto è molto bassa e limitata ai primi sei mesi dal trattamento, indipendentemente dalla concentrazione cellulare della sospensione inoculata. Anche durante il processo di fermentazione del mosto, durante le microvinificazioni condotte con l’uva raccolta dai due vigneti nei due anni di sperimentazione, si osservano percentuali di presenza molto basse di alcuni ceppi inoculati. Nelle fermentazioni si sono imposti lieviti commerciali usati dalle cantine dell’areale di produzione considerato in questo studio, e che sono presenti sui grappoli d’uva in epoca di raccolta. Con lo scopo di comprendere i meccanismi d’interazione tra ceppi appartenenti alla specie Saccharomyces cerevisiae durante la fermentazione alcolica, otto ceppi autoctoni (tra cui quelli usati nell’esperienza di rilascio in vigneto) sono stati inoculati a coppie in mosto sintetico. Dall’analisi delle performances fermentative e della loro abilità di colonizzare il mosto si osserva che non sempre la cinetica di fermentazione prodotta dal co-inoculo riproduce quella del ceppo dominante, ma al contrario, la presenza di un secondo ceppo influenza la cinetica di fermentazione, migliorandola o peggiorandola. Il ceppo di lievito che maggiormente è riuscito ad imporsi nelle prove di fermentazione non presenta fenotipo killer dimostrando che altri fattori, oltre al carattere killer, condizionano la colonizzazione del mosto. Per testare l’ipotesi che la capacità di “dominare” le fermentazioni derivi dalla capacità di sottrarre nutrienti agli altri ceppi, l’ultima parte di questo lavoro di tesi ha riguardato lo studio delle richieste di azoto di un ceppo commerciale QA23 e di tre ceppi di vigneto (scelti tra quelli già studiati nelle precedenti prove di co-fermentazione). Inoltre è stato studiato il ruolo della disponibilità di azoto nelle dinamiche di colonizzazione alle stendo prove di co-inoculo in mosto sintetico con alta e bassa concentrazione di azoto. Dai risultati si osserva che il ceppo che presenta maggiori richieste di azoto si oppone maggiormente alla colonizzazione del ceppo commerciale, e la sua capacità di colonizzare il mosto aumenta in condizioni di basse concentrazioni di azoto. La conoscenza delle caratteristiche fenotipiche specifiche dei ceppi, oltre che la caratterizzazione genetica, si dimostrano fondamentali per comprendere e controllare la composizione della flora microbica presente nei mosti e nell’ambiente vigneto. La gestione delle dinamiche di colonizzazione si propongono come valido strumento a disposizione dell'enologo e valida alternativa all’uso di additivi in vinificazione. Il lievito Saccharomyces cerevisiae dopo circa 7000 anni si conferma il principale protagonista dell'arte enologica e il mantenimento della sua biodiversità si rivela la chiave per garantire la produzione di vini con sempre nuove caratteristiche sensoriali.