La nutrizione dei batteri malolattici: un dettaglio per ottimizzare i risultati Le esigenze nutrizionali dei batteri lattici A differenza dei lieviti, i batteri sono generalmente dei microrganismi piuttosto esigenti dal punto di vista dei nutrienti necessari alla loro crescita. Ciò è dovuto al fatto che si sono evoluti in mezzi ricchi di sostanze nutritive come latticini, carne, frutta o vegetali. I batteri malolattici nel vino (generi Oenococcus e Lactobacillus principalmente) non fanno eccezione a questa regola; e sebbene non necessitino di elevate quantità di nutrienti per crescere, non hanno la capacità di sintetizzare aminoacidi e vitamine che pertanto, dovranno essere già presenti nel mezzo di crescita. Tab. 1: Esigenze nutrizionali dei batteri malolattici. Fonti di Carbonio Fonti di Azoto Glucosio, fruttosio, arabinosio, trealosio... più alcuni polisaccaridi che O.oeni è in grado di idrolizzare. É sufficiente meno di 1 g/L di glucosio per consentire la crescita dell’ O. oeni. Solo la forma organica: aminoacidi e peptidi. I sali di ammonio non vengono assimilati. Basi azotate Pirine e pirimidine per la sintesi degli acidi nucleici Vitamine Tiamina (B1), riboflavina (B2), acido nicotinico (B3), acido pantotenico (B5), biotina (B8), acido folico (B9)... Minerali Mg, Mn, K, Na... Assieme al NADH, il manganese è un cofattore essenziale per il funzionamento dell’enzima malolattico. Per assicurare una buona cinetica di consumo dell’acido malico, i batteri lattici devono avere la capacità di crescere nel vino in modo da raggiungere una “massa critica” di almeno 5·105 - 1·106 cell./ml. Tale condizione non è per nulla scontata viste le concentrazioni di alcol, SO2 e pH bassi tipici del vino e le esigenze nutrizionali particolarmente selettive. E’ opportuno ricordare che questa considerazione è valida sia per i batteri malolattici (BML) selezionati che per i batteri indigeni presenti naturalmente nell’ambiente di cantina. E’ sorprendente notare come la mancanza di un singolo aminoacido possa compromettere irrimediabilmente la sviluppo di un singolo ceppo di O. oeni. Come si vede in fig. 1, l’esclusione di un solo aminoacido dal mezzo di coltura riduce in modo variabile la percentuale di crescita a seconda del ceppo considerato. Nel caso degli aminoacidi cosiddetti essenziali, il tasso di crescita viene ridotto a valori minimi (<20 %). Si comprende pertanto come alcuni fattori difficilmente prevedibili possano condizionare fortemente il successo o il fallimento della fermentazione malolattica (FML). Lallemand Inc. Succursale Italiana - Via Rossini 14/b, 37060 Castel d’Azzano (VR) Tel. 045.512555 - e-mail:[email protected] - web: www.lallemandwine.com % crescita rispetto al controllo Fig. 1: Variazione della percentuale di crescita (misura della densità ottica) di due batteri selezionati in funzione dell’aminoacido eliminato dal mezzo di coltura (Remize et al., 2006) 100 80 BML 1 aminoacidi indifferenti BML 2 60 40 aminoacidi stimolatori aminoacidi essenziali 20 0 Aminoacido omesso Oltre ai classici parametri enologici che vengono presi in considerazione per valutare la fattibilità della FML (alcol, pH, SO2 - libera, totale e molecolare - e temperatura), molti fattori connessi con la tecnica di vinificazione hanno un’influenza importante sulla fermentescibilità malolattica: vini ottenuti da mosti con basso contenuto di azoto (es. da uve molto mature o mosti molto chiarificati) generalmente presentano maggiori problemi, viste le ridotte quantità di azoto residuale a fine fermentazione. Si ritiene inoltre che vini ottenuti tramite termovinificazione siano meno adatti alla FML. il ceppo di lievito fermentante può favorire, inibire o avere un comportamento neutro nei confronti della FML. Ciò è correlato dall’interazione tra la matrice del vino ed altri fattori tra cui produzione di SO2, esigenze nutrizionali, produzione di proteine od altre sostanze inibitrici, rapidità di autolisi le condizioni di stress della fermentazione alcolica (nutrizione carente, T° estreme, etc.) generalmente inducono una maggiore produzione di SO2 ed acidi grassi a corta e media catena inibenti per i BML tempo di contatto con le fecce di lievito: il lievito in autolisi è una fonte molto ricca di elementi stimolanti per la crescita dei batteri come aminoacidi, peptidi, mannoproteine presenza di una microflora indigena attiva (altri batteri ma anche Brettanomyces) competitiva nei confronti dei batteri malolattici la composizione polifenolica del vino: alcuni frazioni hanno un effetto inibente, altre un effetto stimolante sulla crescita dei batteri trattamenti fitosanitari (antibotritici in particolare) con principi attivi tossici per i BML Per un approfondimento sul tema e per scaricare la tabella di fattibilità della FML messa a punto da Lallemand potete fare riferimento al link: http://demo.yapak.fr/lallemandwine_bacteria/version_ita/ I problemi della vinificazione in bianco La necessità di produrre vini dallo spiccato volume in bocca o la riduzione dell’acidità totale in certe annate o partite particolari fa si che l’enologo prenda in considerazione la possibilità di svolgere la FML su alcune vinificazioni in bianco. Lallemand Inc. Succursale Italiana - Via Rossini 14/b, 37060 Castel d’Azzano (VR) Tel. 045.512555 - e-mail:[email protected] - web: www.lallemandwine.com Tuttavia le condizioni enologiche tipiche dei bianchi e rosati sono spesso inadatte allo sviluppo dei batteri: è infatti risaputo che le chiarifiche dei mosti, specialmente quelle molto “spinte”, riducono il rischio di FML indesiderate. Inoltre questi vini presentano generalmente un pH inferiore e sono spesso carenti in fattori di crescita come fonti di carbonio ed azoto, vitamine e minerali, non presenti in quantità sufficienti ad assicurare lo svolgimento della FML in un tempo ragionevole. Rispetto al passato è stato messo in luce come anche O. oeni possieda specifiche proteasi e sia in grado di utilizzare parte dei peptidi del vino. A tal proposito autorevoli studi hanno dimostrato che frazioni di peptidi di peso molecolare compreso tra 0,5 ed 10 kDa hanno un effetto stimolante sulla moltiplicazione dei batteri (Remize et al. 2006) e che l’energia risparmiata grazie dal trasporto intracellulare dei peptidi, in luogo dei singoli aminoacidi, può essere utilizzata per riequilibrare il pH interno e generare parte dell’energia necessaria al metabolismo ed alla crescita dei batteri (Ritt et al. 2008). Partendo da questi presupposti Lallemand ha testato nuove frazioni di lieviti inattivati ricche in aminoacidi e peptidi particolarmente efficaci nelle condizioni della vinificazione in bianco ora incluse nella formulazione di OptiML Blanc®. L’effetto inibente dei polifenoli I vini rossi da uve molto mature (ma non solo), specialmente da alcuni vitigni come il Merlot ed il Tannat, presentano maggiori problematiche per portare a termine la FML. Sul merito delle interazioni che intercorrono tra batteri e polifenoli nel vino sono state fatte alcune ipotesi che potrebbero spiegare i meccanismi di inibizione coinvolti tra cui: Alterazione della parete cellulare Modificazioni della composizione degli acidi grassi della membrana citoplasmatica con incremento della fluidità della membrana stessa Adsorbimento dei tannini sulla parete dei batteri Entrata dei composti polifenolici nel citoplasma => accumulo e alterazione delle reazioni citoplasmatiche Anche se esistono delle pubblicazioni scientifiche riguardo l’interazione tra FML e polifenoli nel vino, questo tema è stato poco approfondito in passato. Recentemente in una collaborazione tra Lallemand e l’ISVV di Bordeaux, sono stati analizzati degli estratti polifenolici ricavati da uve Merlot, Cabernet Sauvignon e Tannat che aggiunti in quantità note su un vino bianco causavano l’inibizione della crescita dei BML. I risultati indicavano che non vi era una chiara correlazione tra la composizione fenolica e l’entità dell’inibizione, eccetto che per una specifica frazione di proantocianidine (B4). L’aggiunta di speciali derivati di lievito permetteva di annullare l’inibizione, facendo si che i batteri aggiunti portassero a compimento la FML. Sembra inoltre che la combinazione dei tannini con altre molecole renda questi ultimi meno tossici per i batteri. Studiando in modo più approfondito le necessità nutrizionali di Oenococcus oeni, i ricercatori della Cornell University tra il 2011 e 2012 hanno testato delle nuove formulazioni a base di lievito inattivato. Alcune formulazioni si sono dimostrate altamente efficaci sull’attività e sulla vitalità di O.oeni in vini rossi con grandi quantità di polifenoli. Frutto di questi progetti di ricerca è stata la messa a punto del nuovo attivante per la FML ML Red BoostTM. Lallemand Inc. Succursale Italiana - Via Rossini 14/b, 37060 Castel d’Azzano (VR) Tel. 045.512555 - e-mail:[email protected] - web: www.lallemandwine.com La gamma dei prodotti specifici per la nutrizione dei batteri I nutrienti di riferimento nella maggior parte delle condizioni enologiche Prodotti specifici per le problematiche dei vini bianchi e rossi I nutrienti per la fermentazione malolattica Lallemand nascono per rispondere a precise esigenze tecniche sulla gestione ed il controllo della FML. Il loro utilizzo è consigliabile nel vino, a fermentazione alcolica già conclusa. L’aggiunta durante l’alcolica (anche in caso di coinoculo) andrebbe a favore dei lieviti senza un reale beneficio per i batteri Possono essere consigliati anche nel caso in cui l’enologo opti per una gestione spontanea della FML. Non c’è ragione di pensare che i batteri indigeni non possano trarre beneficio dall’utilizzo di questi nutrienti specifici: è il primo passo per una gestione “controllata” della FML E’ importante rimarcare la differenza fra l’attivatore presente nei kit 1-Step® (batteri malolattici da acclimatare) ed un nutriente vero e proprio: il primo è stato pensato per acclimatare e riattivare il metabolismo durante la fase di acclimatazione dei batteri; il secondo provvede a detossificare il mezzo da possibili inibitori e fornisce le componenti necessarie per la crescita ed il metabolismo dei batteri. Prodotto Composizione Tipologia di vino Modalità di utilizzo Lieviti inattivati ricchi in fattori di crescita (aminoacidi, peptidi, vitamine e cofattori minerali) + cellulosa (funzione detossificante e di supporto dei batteri) Lievito inattivo ricco in aminoacidi, cofattori e vitamine + Lievito inattivo ricco in polisaccaridi + cellulosa Durante la reidratazione dei batteri oppure in vasca al momento dell’inoculo. Dosaggio consigliato: 20 g/hl Specifici lieviti inattivi ricchi in aminoacidi, polisaccaridi e minerali, particolarmente efficaci nel migliorare la resistenza dei batteri all’effetto inibente dei polifenoli Aggiungere nella vasca 24 ore prima dell’inoculo dei batteri. Questo intervallo di tempo permette una complessazione dei polifenoli ed una riduzione della loro tossicità. Dosaggio consigliato: 20 g/hl Aggiungere direttamente nella vasca al momento dell’inoculo dei batteri. Dosaggio consigliato: 20 g/hl Frazioni di lievito ricche in aminoacidi e peptidi particolarmente efficaci nello stimolare la crescita dei batteri lattici Aggiungere direttamento nella vasca al momento dell’inoculo dei batteri. Dosaggio consigliato: 20 g/hl Lallemand Inc. Succursale Italiana - Via Rossini 14/b, 37060 Castel d’Azzano (VR) Tel. 045.512555 - e-mail:[email protected] - web: www.lallemandwine.com
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