Un problema cronico delle vinificazioni sono gli arresti fermentativi, quando i lieviti che devono trasformare lo zucchero dell’uva in alcol e anidride carbonica si fermano prematuramente lasciando zuccheri residuali che possono essere consumati dai batteri.
 
Un team di ricercatori dell’Università di Davis, in collaborazione con il Whitehead Institute for Biomedical Research di Cambridge (Massachusetts), il Massachusetts Institute of Technology e l’Università di Harvard,  ha scoperto un meccanismo biochimico che si trova alla base di questo problema. Tale meccanismo attraverso un prione (proteina atipica capace di riprodursi da sè), consente ai batteri di attivare nei lieviti la capacità di utilizzare fonti energetiche alternative senza alterarne il DNA.

Gli autori suggeriscono che la scoperta di questo meccanismo biochimico, descritto in un articolo pubblicato il 28 agosto sulla rivista Cell, può aiutare a capire in che modo evitare gli arresti di fermentazione. L’obiettivo ora è quello di trovare ceppi di lievito che ignorino il segnale innescato dai batteri e che non formino prioni, portando avanti la fermentazione.

E’ noto da tempo un meccanismo di controllo biologico, localizzato nelle membrane delle cellule di lievito, che evita che il lievito utilizzi altre fonti di carbonio quando è presente il glucosio. Questo meccanismo, conosciuto come “repressione da glucosio,” è particolarmente importante nella specie Saccharomyces cerevisiae.
 
In questo studio, i ricercatori hanno scoperto che la repressione da glucosio talvolta è interrotta quando i batteri inducono la replicazione dei prioni nelle membrane delle cellule di lievito. L’interferenza dei prioni fa sì che il lievito metabolizzi altre fonti di carbonio diverse dal glucosio, rallentando drasticamente il metabolismo del glucosio e pertanto la fermentazione.

Questo comportamento è utile negli organismi che hanno bisogno di adattarsi alle condizioni ambientali, senza tuttavia subire cambiamenti permanenti. In questo caso, infatti i cambiamenti innescati dai prioni consentono al lievito di tornare alle modalità di funzionamento iniziale nel caso in cui le condizioni ambientali dovessero nuovamente cambiare.

I ricercatori hanno dimostrato che il processo che porta ad un arresto di fermentazione beneficia sia i batteri che i lieviti. Quando il metabolismo degli zuccheri rallenta, le condizioni del vino in fermentazione diventano più favorevoli alla crescita batterica. Tuttavia anche i lieviti ne beneficiano perché acquisiscono la capacità di metabolizzare non solo il glucosio, ma anche altre fonti di carbonio, allungando la loro vita utile.

Ora che questo meccanismo ”di comunicazione” tra batteri e lieviti è stato chiarito, secondo gli autori dovrebbe essere più facile per gli enologi evitare gli arresti di fermentazione.

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