Genomica, calabroni e vespe, custodi della tipicità dei vini

Ricercatori fiorentini nel team autore della scoperta pubblicata su PNAS

Come sopravvivono nei periodi “dormienti” i lieviti responsabili della fermentazione di vino, birra e pane? Custoditi nell’intestino di vespe e calabroni. La scoperta si deve a un team di ricercatori europei che la rivista PNAS – Proceedings of the National Academy of Sciences presenta sull’ultimo numero (“Role of social wasps in Saccharomyces cerevisiae ecology and evolution”, doi: 10.1073/pnas.1208362109).

A firmare l’articolo i ricercatori fiorentini Irene Stefanini, Leonardo Dapporto, Stefano Turillazzi, Mario Polsinelli, Antonio Calabretta, Monica Di Paola e Paolo Capretti, assieme ai colleghi Carlotta De Filippo e Roberto Viola, della Fondazione Edmund Mach di San Michele all’Adige, in collaborazione con il CNRS di Montpellier. Coordinatore dello studio Duccio Cavalieri, ricercatore del Dipartimento di Farmacologia preclinica e clinica e direttore del Centro di Biologia computazionale della Fondazione Mach.

Lo studio introduce profonde novità nella storia evolutiva di un microrganismo, il lievito, di cui apprezziamo continuamente le proprietà, ma di cui, fino a ora, si conosceva solo una ristretta porzione del ciclo vitale in ambienti differenti da quelli strettamente associati alle produzioni industriali di vino, birra e pane.

Cerevisiae – questo il nome scientifico del lievito – fino a oggi era stato ritrovato raramente in ambienti naturali e solo durante la fase di produzione e fermentazione dei prodotti. Era ignoto dove questi micro-organisimi vivessero quando le fermentazioni non sono in atto, ovvero nei mesi invernali e primaverili. La ricerca dimostra che questi lieviti vivono nell’intestino dei calabroni e delle vespe sociali durante tutto l’anno. Questi insetti rappresentano quindi il loro vettore più importante, essendo in grado allo stesso tempo di ospitare e disperdere il lievito.

“E’ sorprendente – commenta Duccio Cavalieri – come il micobiota, 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, riuscendo così a sopravvivere in ambienti naturali anche in periodi a loro ‘ostili’, privi di substrati su cui crescere, ovvero da dicembre a febbraio. Poi – prosegue il ricercatore – quando i frutti maturano, gli insetti sono attratti dal loro odore, li rompono grazie a potenti apparati mandibolari e inoculano i preziosi micro-organismi al loro interno”.

I ricercatori hanno ideato e adottato il sequenziamento di una porzione rappresentativa del genoma dei lieviti trasportati dai calabroni, che ha consentito di distinguere ceppi di lievito (individui) diversi e di definire quanto fossero geneticamente simili tra loro.

“Questa indagine si lega a una ricerca iniziata nel 1998 e chiude, di fatto, il ciclo ecologico dei lieviti che era ancora avvolto dal mistero – spiega Cavalieri – Oggi 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’ comparando la sequenza di geni marcatori, esattamente come avviene per l’uomo per analisi di paternità o forensi.”

La scoperta più interessante è avvenuta confrontando in base a queste analisi genetiche 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, in particolare calabroni, uve e vini di una determinata area geografica fossero maggiormente correlati fra loro rispetto a ceppi di aree diverse, identificando una biodiversità microbica caratteristica di una vigna o di una regione.

“Calabroni e vespe sociali sono i ‘custodi’ della tipicità dei prodotti di fermentazione – commenta Cavalieri – Il calabrone infatti porta con sé le caratteristiche di una certa area geografica rispetto a un altra e questo garantisce il mantenimento di una ricchezza fondamentale: la biodiversità dei micro-organismi indispensabili per la tipicità dei prodotti delle fermentazioni quali il vino e la birra.”

“Questa scoperta pone dimostra l’importanza di studiare il comportamento e l’ecologia delle vespe sociali – aggiunge Stefano Turillazzi, ordinario di Zoologia alla facoltà di Scienze matematiche, fisiche e naturali- e come la conservazione della biodiversità di questi insetti possa avere anche importanti ricadute economiche sulla tipicità dei prodotti.”

 

 Università degli Studi di Firenze

 

Inserita da il 2 agosto 2012