Study of Oenococcus oeni to improve wine quality

I batteri lattici (LAB) sono, insieme ai lieviti, la famiglia microbica meglio adattata alle avverse condizioni chimiche e chimico-fisiche presenti nel vino. Molti generi sono stati isolati sia dal mosto che dal vino, ed essi rappresentano un’importante risorsa nelle pratiche enologiche, dal momento che molti sono in grado di effettuare la fermentazione malolattica (FML), la conversione dell’acido L-malico in acido L-lattico, che è spesso necessaria per ottenere vini con caratteristiche desiderate di sapore e gusto, ma che in alcuni casi deve essere evitata. Tra i LAB, Oenococcus oeni è senza dubbio il meglio adattato alle condizioni del vino, ed è spesso usato come starter per eseguire la FML. Tuttavia questa fase è spesso difficile da indurre e controllare nella produzione del vino. In più questo microorganismo richiede fino a 10 giorni per crescere e dare origine a colonie visibili e contabili in piastra utilizzando metodi di microbiologia classica per contare le cellule vitali, e il controllo dell’inoculo, così come la valutazione della presenza o dell’assenza di O. oeni in un campione, richiede di solito una significativa quantità di tempo. Per queste ragioni uno degli scopi di questo progetto di ricerca è stato lo sviluppo di una tecnica di PCR quantitativa basata sull’uso di Propidio Monoazide (PMA-qPCR) per la rapida enumerazione di O. oeni in mosto e in vino, e i risultati ottenuti mostrano che tale tecnica presenta un limite di rilevabilità del microorganismo (0.33 log UFC/mL in mosto e 0.69 log UFC/mL in vino) più basso rispetto a tutte le altre tecniche di biologia molecolare finora sviluppate. In seguito, per meglio comprendere quali condizioni siano le più favorevoli affinchè la FML venga eseguita con successo, è stata sviluppata una tecnica di trascrizione inversa seguita da PCR quantitativa (RT-qPCR) per studiare i livelli di espressione genica del gene mleA, codificante per l’enzima malolattico, in O. oeni. I risultati ottenuti indicano che il coinoculo con Saccharomyces cerevisiae e alte concentrazioni di etanolo nel mezzo sono le condizioni migliori per assicurare alti livelli di trascrizione del gene mleA. Accanto alla capacità di eseguire la FML, i LAB sono in grado di influenzare la complessità aromatica del vino grazie al rilascio di composti volatili dovuto all’attività dell’enzima β-glucosidasi, che è stato isolato da diversi ceppi, anche appartenenti alla specie O. oeni. Per questa ragione l’ultimo obiettivo di questo lavoro è stato lo sviluppo di una tecnica RT-qPCR al fine di individuare quale tecnica produttiva (inoculo sequenziale o coinoculo) fosse la migliore per assicurare alti livelli di trascrizione del gene codificante per l’enzima β-glucosidasi. I risultati evidenziano che durante il coinoculo vengono registrati livelli di trascrizione più alti. Perciò, nonostante spesso i produttori tendano ad evitare questa pratica, il coinoculo può essere considerato lo scenario migliore per assicurare una rapida conclusione della FML e alti livelli di espressione del gene codificante per l’enzima β-glucosidasi, che può condurre al rilascio di composti aromatici volatili favorevoli nel vino.