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Lievi­ti e “ter­roir”: un rap­por­to com­pli­ca­to

Cen­tro Ricer­ca e Inno­vazione del­la Fon­dazione Edmund Mach di San Michele: cal­abroni e vespe sono pro­tag­o­nisti del­la tipic­ità dei vini

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Vole­vo ripro­porre alla vos­tra atten­zione un arti­co­lo appar­so sul peri­od­i­co Mille­vi­gne a fir­ma di Tony Scott cir­ca l’uso dei lievi­ti in can­ti­na. In questi ulti­mi tem­pi diver­si stu­diosi di micro­bi­olo­gia stan­no trat­tan­do, nelle loro ricerche e pub­bli­cazioni, il tema dei lievi­ti vinari sot­to un ango­lo di visuale poco con­sid­er­a­to in pas­sato: ossia il rap­por­to tra il pat­ri­mo­nio geneti­co dei lievi­ti e le loro con­seguen­ti carat­ter­is­tiche fisi­o­logiche legate all’espressione e local­iz­zazione geografi­ca. Le domande alle quali si è ten­ta­to di dare una rispos­ta sono state, tra le altre: esiste un effet­ti­vo legame tra lievi­ti e aree geogra­fiche? I lievi­ti sono real­mente una com­po­nente del “ter­roir”?

 

I lievi­ti indi­geni sono “trendy”

Oggi molti pro­dut­tori van­tano l’utilizzo di lievi­ti indi­geni o autoc­toni in alter­na­ti­va all’inoculo di lievi­ti selezionati, pre­sen­tan­do ques­ta scelta come essen­ziale per la tipic­ità del vino.

E’ oppor­tu­na una pri­ma pre­cisazione: un lievi­to può essere indigeno e selezion­a­to allo stes­so tem­po, nel sen­so che è pos­si­bile, e lo si fa sem­pre più spes­so, iso­lare da una fer­men­tazione spon­tanea cep­pi di lievi­to che poi ven­gono tes­ta­ti ed even­tual­mente riprodot­ti per uso eno­logi­co, superan­do così ad i rischi legati alle fer­men­tazioni spon­ta­nee. In altre parole pos­so pro­durre Baro­lo con un cep­po selezion­a­to a Baro­lo (esem­pio non casuale: il BRL 97 che è sta­to uno dei pri­mi in Italia) e non in Cana­da o in Aus­tralia, anche se non è la stes­sa cosa rispet­to ad una fer­men­tazione spon­tanea, le cui carat­ter­is­tiche sono in genere legate alla pre­sen­za di diver­si micror­gan­is­mi, almeno nelle prime fasi fer­men­ta­tive.

Una “review” pub­bli­ca­ta di recente dal­la micro­bi­olo­ga cal­i­for­ni­ana Lin­da Bis­son (uni­ver­sità di Davis) su “Amer­i­can Jour­nal of Enol­o­gy and Viti­cul­ture” si inti­to­la pro­prio “orig­ine geografi­ca e diver­sità dei cep­pi di lievi­ti vinari”. L’articolo prende in con­sid­er­azione diverse ricerche real­iz­zate nell’ultimo decen­nio in vari isti­tu­ti di ricer­ca del mon­do e sug­gerisce alcune inter­es­san­ti chi­avi di let­tura.

L’evoluzione dei lievi­ti è influen­za­ta dall’uomo? La rispos­ta è sì e questo da migli­a­ia di anni.

Così come noi par­liamo nor­mal­mente di vit­ig­ni autoc­toni sen­za avere la certez­za sul loro vero luo­go di orig­ine (che, lo ricor­diamo, è quel­lo dove nacque la pri­ma vite da seme des­ti­na­ta a gener­are per via veg­e­ta­ti­va tut­ta quel­la popo­lazione che chi­ami­amo “vit­ig­no”), così par­liamo di lievi­ti indi­geni o lievi­ti sel­vag­gi nel­la con­vinzione che si trat­ti di cep­pi e popo­lazioni che si sono evo­lute in un cer­to areale geografi­co fin dal­la notte dei tem­pi, sen­za subire né scam­bi di mate­ri­ale geneti­co, né gli effet­ti di una qualunque pres­sione selet­ti­va.

Ma a quan­to pare, le cose non stan­no così

Occorre premet­tere che, come ben san­no i biolo­gi, i lievi­ti sono organ­is­mi geneti­ca­mente reat­tivi, sogget­ti a mutazioni, a incro­ci spon­tanei e alla “intro­gres­sione” di mate­ri­ale geneti­co anche da altri organ­is­mi: in effet­ti nei lievi­ti (e nei bat­teri), avviene in natu­ra qual­cosa di sim­i­le a ciò che l’ingegneria genet­i­ca fa arti­fi­cial­mente per la creazione di OGM, cioè la migrazione di “pac­chet­ti di geni” tra specie diverse. Non appro­fondi­re­mo questo tema e nep­pure le con­dizioni che favoriscono tali fenomeni, ma ricor­diamo invece il ruo­lo deci­si­vo che svol­go­no le con­dizioni ambi­en­tali nel favorire o meno la soprav­viven­za e il suc­ces­so di una cer­ta lin­ea genet­i­ca, indipen­den­te­mente dal modo in cui si è cre­a­ta.

Pur nel­la loro diver­sità, il 95% dei lievi­ti Sac­cha­romyces iso­lati da mosti in diverse aree geogra­fiche del mon­do sono rag­grup­pa­bili, per alcune carat­ter­is­tiche di base, in un uni­co sot­toin­sieme, che com­prende anche i lievi­ti pro­dut­tori di sidro, men­tre i lievi­ti del pane sono sta­ti rag­grup­pati in due grup­pi dif­fer­en­ti (Legras et al. 2007). A loro vol­ta i lievi­ti vinari si pos­sono rag­grup­pare in 5 prin­ci­pali grup­pi o clus­ter, il mag­giore dei quali è sta­to defini­to dai ricer­ca­tori “cen­troeu­ropeo” men­tre altri due grup­pi rel­a­ti­va­mente omo­genei sono sta­ti indi­cati con i nomi “Cham­pagne” e “UCD 522” (dove UDC sta per Uni­ver­si­ty Davis Cal­i­for­nia).

Alcu­ni carat­teri di questi ulti­mi due grup­pi sem­bra­no attra­ver­sare regioni geogra­fiche molto diverse e lon­tane, sug­geren­do l’idea che sia sta­to l’uomo a intro­durre loro prog­en­i­tori in diverse regioni viti­cole in con­seguen­za dell’attività di pro­duzione del vino. In sostan­za par­rebbe che nei lievi­ti Sac­cha­romyces cere­visi­ae l’uomo, con le sue attiv­ità di trasfor­mazione gui­da­ta, abbia eserci­ta­to sul­la bio­di­ver­sità di questi organ­is­mi un’influenza potente, che si sovrap­pone a quel­la dell’origine geografi­ca, men­tre altre specie , come ad esem­pio il Sac­cha­romyces para­doxus, che non han­no inter­esse tec­no­logi­co, for­mano clus­ter molto più omo­genei per ambito geografi­co, cioè rispet­to al luo­go dell’isolamento.

E quan­do si par­la di pres­sione selet­ti­va dell’attività dell’uomo non ci si riferisce solo alla dif­fu­sione dei lievi­ti indus­tri­ali in tem­pi mod­erni (sebbene ques­ta abbia sicu­ra­mente gio­ca­to un ruo­lo impor­tante), ma a tem­pi stori­ci molto ante­ri­ori, fino a risalire addirit­tura alla domes­ti­cazione del­la vite in medio ori­ente in epoca neo­lit­i­ca. Rifer­en­dosi ad un con­fron­to tra 70 cep­pi di diver­sa orig­ine geografi­ca per evi­den­ziare dif­feren­ze in alcune regioni del geno­ma (Liti et al. , 2009), Bis­son scrive: “Anche ques­ta anal­isi portò alla con­clu­sione che i cep­pi vinari sono un grup­po geneti­ca­mente molto più com­pat­to di quan­to si cre­desse, indi­can­do che un sin­go­lo even­to di “domes­ti­cazione” diede orig­ine alle diverse popo­lazioni oggi iso­late da can­tine e vigneti”. Sarebbe sta­to quin­di un inter­scam­bio con­tin­uo tra la “can­ti­na” e l’ambiente ester­no, il vigne­to, medi­a­to per lo più da inset­ti, a deter­minare l’evoluzione dei lievi­ti nelle zone viti­cole del mon­do.

Con alcu­ni “col­li di bot­tiglia” (Sicard e Legras, 2011), che han­no aumen­ta­to forte­mente la pres­sione selet­ti­va, a scapi­to del­la bio­di­ver­sità, soprat­tut­to negli ulti­mi due sec­oli: l’uso del rame e quel­lo dei solfi­ti, entram­bi tossi­ci per molti funghi (i lievi­ti sono funghi). Il 50% dei lievi­ti iso­lati da mosti nel mon­do possiedono un gene chiam­a­to SSU1‑R che con­ferisce loro un alto liv­el­lo di resisten­za ai solfi­ti (Perez-Ortin 2002): si trat­ta di uno speci­fi­co adat­ta­men­to cro­mo­somi­co che verosim­il­mente sarebbe raro in natu­ra, sen­za l’intervento umano. Sebbene pos­sa apparire stra­no che l’attività umana lega­ta al vino sia sta­ta così per­va­si­va nel con­dizionare l’evoluzione di Sac­cha­romyces in natu­ra, occorre con­sid­er­are che è pro­prio in ques­ta attiv­ità, e non in natu­ra, che si ver­i­f­i­cano con­dizioni otti­male, di nic­chia, per la pro­lif­er­azione di questi organ­is­mi su vas­ta scala. I lievi­ti Sac­cha­romyces non soprav­vivono sul­la super­fi­cie dei frut­ti, in vigne­to li si tro­va soprat­tut­to su aci­ni dan­neg­giati, dove riescono a col­o­niz­zare la pol­pa superan­do la bar­ri­era dell’epidermide. Di fat­to le popo­lazioni di lievi­ti sono sem­pre assai più abbon­dan­ti nelle can­tine che non nei vigneti , e questo con­fer­merebbe il forte ruo­lo dell’attività umana nel con­dizionarne l’evoluzione.

Dob­bi­amo quin­di con­clud­ere che non c’è legame tra lievi­to e ter­ri­to­rio? No, per­ché la realtà è molto più com­p­lessa

All’impronta orig­i­nar­ia delle popo­lazioni “sel­vagge” si è sovrap­pos­ta un’opera di selezione genet­i­ca che l’uomo ha svolto, per lo più incon­sapevol­mente, per mil­len­ni, in una con­tin­ua inter­azione con l’ambiente nat­u­rale e sicu­ra­mente con risul­tati diver­si nei diver­si ambi­en­ti. Piut­tosto vale la pena di chieder­si se chi affer­ma di pro­durre il suo vino sen­za lievi­ti selezionati, mag­a­ri sen­za aver fat­to alcun con­trol­lo micro­bi­o­logi­co, può davvero essere cer­to di quel­lo che dice. E vicev­er­sa: i micror­gan­is­mi spes­so ten­dono all’“indisciplina”. Inoltre l’idea che un lievi­to indigeno con­sen­ta una migliore “espres­sione del ter­ri­to­rio” è sen­za dub­bio affasci­nante, in molti casi può essere vero, ma facen­done una specie di “mantra” uni­ver­sale rischi­amo di attribuire al lievi­to un com­por­ta­men­to un po’ trop­po umano. Per memo­ria, la sua final­ità non è fare il vino che ci piace, ma propa­gare la sua specie.

I lievi­ti han­no un res­i­den­za inver­nale: i cal­abroni

In Europa intan­to un grup­po di lavoro for­ma­to da Fon­dazione Mach di San Michele all’Adige (Cav­a­lieri, De Fil­ip­po e Vio­la), Uni­ver­sità di Firen­ze (Ste­fani­ni et al.) e CNRS di Mont­pel­li­er (Legras) ha appro­fon­di­to la ques­tione già cita­ta del ruo­lo degli inset­ti, in par­ti­co­lare imenot­teri e tra essi soprat­tut­to i cal­abroni, nel ciclo di vita dei lievi­ti. Un comu­ni­ca­to del­la FEM, di cui ripren­di­amo in segui­to alcu­ni pas­sag­gi, tito­la “Vespe sociali e cal­abroni sono pro­tag­o­nisti del­la tipic­ità di bir­ra, vino e pane”. Nell’intestino di questi inset­ti, infat­ti, vivono i lievi­ti respon­s­abili delle fer­men­tazioni nat­u­rali vinar­ie e panarie carat­ter­iz­zan­done la tipic­ità. E’ questo, in estrema sin­te­si, il “cuore” del­la ricer­ca pub­bli­ca­ta sul­la pres­ti­giosa riv­ista statu­nitense PNAS – Pro­ceed­ings of the Nat­ur­al Acad­e­my of Sci­ences.

La ricer­ca dimostra che i lievi­ti “vivono” nell’intestino dei cal­abroni e delle vespe sociali, che rap­p­re­sen­tano quin­di il loro vet­tore più impor­tante. “E’ sor­pren­dente – spie­ga Duc­cio Cav­a­lieri, coor­di­na­tore del Dipar­ti­men­to di biolo­gia com­putazionale – come il “micro­bio­ta”, ovvero l’insieme delle specie fungine dei cal­abroni, nel mese di set­tem­bre con­tenga le stesse specie che si trovano sul­la super­fi­cie delle uve all’inizio del­la fer­men­tazione vinar­ia. Questi lievi­ti “trascor­rono” un peri­o­do del loro ciclo vitale all’interno dell’intestino di vespe sociali e cal­abroni, al di fuori dell’ambiente di fer­men­tazione. Poi – pros­egue Cav­a­lieri – quan­do i frut­ti mat­u­ra­no, questi inset­ti sono attrat­ti dal loro odore, li rompono gra­zie ai loro poten­ti appa­rati mandi­bo­lari e inoc­u­lano questi micro-organ­is­mi al loro inter­no”. Ques­ta indagine si lega ad una ricer­ca inizia­ta nel 1998. Per arrivare a questo risul­ta­to è sta­to anche sequen­zi­a­to il geno­ma di questi lievi­ti trasportati dai cal­abroni ed è sta­to pos­si­bile indi­vid­uare i cep­pi dei lievi­ti in peri­o­di dell’anno in cui non era­no mai sta­ti iso­lati ovvero da dicem­bre a feb­braio.

La scop­er­ta più inter­es­sante è avvenu­ta con­frontan­do, a liv­el­lo genomi­co, i cep­pi dei cal­abroni con altri cep­pi iso­lati da uve e fer­men­tazioni nat­u­rali delle aree d’isolamento degli inset­ti, rispet­to a una collezione di oltre 400 cep­pi iso­lati da ambi­en­ti nat­u­rali e indus­tri­ali in Fran­cia, Sta­ti Uni­ti, Cile, Nuo­va Zelan­da e Giap­pone. L’analisi ha indi­ca­to come i cep­pi iso­lati da vespe sociali, cal­abroni, uve e vini di un deter­mi­na­to areale fos­sero mag­gior­mente cor­re­lati fra loro rispet­to a cep­pi di are­ali diver­si, iden­ti­f­i­can­do una bio­di­ver­sità micro­bi­ca carat­ter­is­ti­ca di una vigna o di una regione.

L’anal­isi ha indi­ca­to come i cep­pi iso­lati da vespe sociali, cal­abroni, uve e vini di un deter­mi­na­to areale fos­sero mag­gior­mente cor­re­lati fra loro rispet­to a cep­pi di are­ali diver­si, iden­ti­f­i­can­do una bio­di­ver­sità micro­bi­ca carat­ter­is­ti­ca di una vigna o di una regione. “Oggi — dice Cav­a­lieri — l’u­ti­liz­zo del­la genom­i­ca e del­la bioin­for­mat­i­ca con­sente di iden­ti­fi­care un lievi­to o un microor­gan­is­mo iso­la­to da un ambi­ente nat­u­rale  e di con­frontar­lo con altri microor­gan­is­mi di altre par­ti del mon­do “sem­plice­mente” con­frontan­do la sequen­za di geni mar­ca­tori, esat­ta­mente come avviene per l’uo­mo per anal­isi di pater­nità”.

E’ emer­so, dunque, che questi  inset­ti  cal­abroni e vespe sociali  sono pro­tag­o­nisti del­la tipic­ità dei prodot­ti. Il cal­abrone infat­ti por­ta con sé le carat­ter­is­tiche di un cer­to areale rispet­to ad un altro e questo garan­tisce il man­ten­i­men­to di una ric­chez­za indis­pens­abile, ovvero la bio­di­ver­sità dei micro-organ­is­mi che sono fon­da­men­tali per la tipic­ità dei prodot­ti delle fer­men­tazioni quali il vino  e la bir­ra. Ques­ta scop­er­ta – con­clude Rober­to Vio­la, diret­tore del Cen­tro Ricer­ca e Inno­vazione del­la Fon­dazione Edmund Mach di San Michele — apre la stra­da ad altre ricerche che inten­dano capire come questo micro­cos­mo di micro-organ­is­mi pos­sa essere asso­ci­a­to alla tipic­ità dei prodot­ti, e di come sia impor­tante conoscer­lo, per pro­tegger­lo, con­ser­var­lo e ren­der­lo disponi­bile alle attiv­ità umane.

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Pubblicato: 14 Maggio 2015

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Categoria: Blog, Pubblicazioni Scientifiche

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