Il lievito svolge un ruolo fondamentale nei processi di fermentazione, fornendo energia e contribuendo alla produzione di composti chimici chiave nel processo di produzione. Tuttavia, il lievito è soggetto a diversi stress ambientali durante la fermentazione, che possono compromettere la sua crescita e la qualità del prodotto finale, ad esempio:

  • Elevata differenza di pressione osmotica tra l’interno della cellula e l’ambiente esterno, soprattutto in fase di inoculo;
  • Variazioni repentine di temperatura;
  • L’aumento della concentrazione/tossicità dell’etanolo;
  • L’aumento di pressione con lo sviluppo di CO2;
  • La limitazione/diminuzione continua dei nutrienti fino alla condizione di «affamamento»;
  • Scarsa (e assenza) disponibilità di ossigeno;
  • Presenza di SO2;
  • Potenziale presenza di metalli tossici (rame), di sostanze xenobiotiche e di tossine batteriche/fungine;
  • Basso pH;
  • Presenza di microrganismi competitori.


Il protocollo Mycostart è stato sviluppato per ottimizzare il metabolismo e aumentare la resilienza del lievito, garantendo una fermentazione più efficace e affidabile. 

Esso consiste in due fasi:

1. Fase di REIDRATAZIONE: dura mezz’ora ed è una fase di semplice reidratazione del lievito 1:20 con acqua attorno ai 35°C;

2. Fase di RIATTIVAZIONE: viene aggiunto un 20% del prodotto Mycostart in peso rispetto alla quantità di LSA utilizzato e una concentrazione di 5 g/l zucchero, la durata in questo caso è di un’ora e mezza in presenza di ossigeno.
Tale quantità di zucchero aggiunta è dosata in modo da evitare l’effetto Crabtree, nonché la capacità del Saccharomyces cerevisiae, in presenza di ossigeno, di deviare il suo metabolismo da fase respirativa a fase fermentativa se gli zuccheri sono presenti in concentrazione >5-10 g/l.
Durante l’effetto Crabtree la cellula manifesta i seguenti effetti:

  • Degenerazione dei mitocondri con ricadute sulla produzione di ATP e NADH;
  • Repressione della biosintesi degli enzimi mitocondriali del ciclo di Krebs e dei costituenti della catena respiratoria;
  • Diminuzione della produzione di steroli ed acidi grassi;

 

Composizione del Mycostart: 

Il Mycostart contiene derivati di lievito selezionati, ricchi di vitamine come inositolo, acido pantotenico, acido nicotinico, riboflavina, biotina, tiamina e piridossina. Queste vitamine favoriscono la respirazione cellulare e forniscono fosfolipidi ed ergosterolo, essenziali per adattarsi agli stress successivi. Inoltre, il Mycostart contiene cationi con funzione biocatalitica, come magnesio, zinco, manganese, ferro e rame, che stimolano la sintesi lipidica e proteica.


Effetti ed obiettivi del Protocollo Mycostart: 

Il protocollo Mycostart è stato sviluppato al fine di conseguire diversi obiettivi, come:

  • Ripristinare le condizioni metaboliche del lievito presenti al momento della liofilizzazione;
  • Stimolare e massimizzare la resilienza del lievito;
  • Incrementare l’accumulo di sostanze nutritive intracellulari;
  • Efficientare la membrana citoplasmatica e la parete cellulare;
  • Consentire un aumento significativo del numero di generazioni;
  • Limitare la produzione di OFF-Flavour;
  • Limitare l’effetto Crabtree;
  • Favorire la respirazione consentendo alla cellula di recuperare la massima energia possibile dal substrato ridotto durante la fase di riattivazione.

Inoltre, ha dimostrato diversi effetti positivi sul lievito durante la fermentazione:

  • Resistenza agli stress iperosmotici: evitando che la cellula disperda acqua nell’ambiente circostante con riduzione del proprio volume e turgore che danneggerebbe la struttura e la funzionalità cellulare
  • Resistenza alle basse temperature: se il lievito dovesse subire variazioni di temperatura, l’adattamento è garantito dall’incremento del livello di acidi grassi insaturi nei fosfolipidi di membrana. Senza i vantaggi apportati dal protocollo Mycostart, le cellule sottoposte sbalzi termici presenterebbero una ridotta permeabilità della membrana ed un tasso di crescita ridotto, aumentando così la possibilità di arresti fermentativi
  • Resistenza all’aumento della concentrazione di etanolo. La resistenza della cellula all’etanolo è correlata alla quantità di ossigeno fornito durante il suo sviluppo. La tolleranza all’etanolo dipende dalla composizione della membrana plasmatica, in particolare dalla presenza di acidi grassi insaturi a lunga catena e dall’ergosterolo. La sintesi dell’ergosterolo, la produzione degli acidi grassi, l’allungamento delle catene degli acidi grassi e l’inserimento di insaturazioni richiedono la presenza di ossigeno molecolare. 
  • Riduzione del fenomeno della permeabilità di membrana: L’incremento della permeabilità della membrana plasmatica causata dall’incremento della concentrazione di etanolo, determina un aumento della concentrazione interna di H+ e di conseguenza si modifica il pH interno.
    La cellula cerca di mantenere costante la concentrazione di H+ al suo interno grazie all’azione della pompa protonica (ATP-asi) che pompa i protoni fuori dalla cellula consumando energia (ATP → ADP + Pi). 

La principale conseguenza del blocco delle permeasi necessarie al trasporto delle fonti azotate è il rallentamento della crescita e della moltiplicazione.
Questo si traduce in una minore velocità di fermentazione che in alcuni casi culmina con l’arresto fermentativo.

  • Aumento dei tenori di acido palmitoleico e acidi grassi insaturi: questi composti migliorano la resistenza del lievito agli stress ossidativi e da sbalzi termici;
  • Maggiore concentrazione di squalene, ergosterolo e fosfolipidi: questi componenti migliorano la struttura e la funzionalità delle membrane cellulari, contribuendo alla stabilità e alla regolazione del metabolismo lipidico;
  • Incremento della produzione di trealosio: questo disaccaride protegge la cellula contro gli stress osmotici, contribuendo alla regolazione della pressione osmotica interna;
  • Aumento della sintesi del citocromo P450: questo enzima è coinvolto nei meccanismi di detossificazione cellulare, migliorando la capacità del lievito di eliminare composti tossici;
  • Maggiore funzionalità della pompa protonica ATP-asi: questa pompa protonica è essenziale per il mantenimento del pH cellulare e per la regolazione dei gradienti di concentrazione di ioni, migliorando complessivamente la capacità di adattamento e sopravvivenza della cellula.


Ulteriori Approfondimenti: 

Ruolo dei Fosfolipidi e dell’Ergosterolo: i fosfolipidi e l’ergosterolo sono fondamentali per la struttura e la funzionalità delle membrane cellulari. I fosfolipidi sono responsabili della permeabilità selettiva della membrana, mentre l’ergosterolo conferisce stabilità e fluidità alla membrana, influenzando direttamente la risposta del lievito agli stress ambientali.

Impatto della Sintesi del Citocromo P450: Il citocromo P450 è una famiglia di enzimi coinvolta nella detossificazione cellulare. Un aumento della sua sintesi può migliorare la capacità del lievito di metabolizzare e neutralizzare composti tossici presenti nell’ambiente di fermentazione, contribuendo alla sua sopravvivenza e alla qualità del prodotto finale. 


Conclusioni: 

Il protocollo Mycostart emerge come un’innovativa soluzione per migliorare il metabolismo e la resilienza del lievito durante i processi di fermentazione, rappresentando un’importante risorsa per le aziende vinicole che desiderano garantire la qualità dei loro prodotti.
L’efficacia di questo protocollo nel favorire la produzione di composti chiave e nel migliorare la risposta del lievito agli stress ambientali, offre un vantaggio competitivo significativo sul mercato. Grazie ai suoi effetti positivi sul metabolismo cellulare e sulla qualità del prodotto finale, il Mycostart si conferma come un’opzione preziosa per ottimizzare i processi di fermentazione e soddisfare le esigenze sempre crescenti dei consumatori. Investire nell’implementazione del protocollo Mycostart può portare a risultati tangibili in termini di miglioramento della qualità, aumento della resa e ottimizzazione delle risorse. 

Applicazione in Cantina: Mycostarter

L’azienda è entusiasta di presentare Mycostarter, una soluzione innovativa progettata per la riattivazione del lievito secco attivo secondo il protocollo MYCOSTART, disponibile in diverse versioni per adattarsi alle esigenze specifiche di ogni cantina. Mycostarter offre un livello di automazione senza precedenti, garantendo la massima efficienza e affidabilità nei processi di fermentazione.

Principali Funzioni di Mycostarter: 

  • Dissoluzione del lievito completamente automatizzata: Mycostarter gestisce in modo completo e automatizzato la dissoluzione del lievito, assicurando una dispersione uniforme e omogenea nel substrato di fermentazione;
  • Reidratazione in ambiente controllato e sanificato: Il processo di reidratazione avviene in un ambiente controllato e sterilizzato, garantendo le condizioni ottimali per il recupero del lievito;
  • Riattivazione metabolica secondo i principi del protocollo Mycostart: Mycostarter segue scrupolosamente i principi del protocollo Mycostart per riattivare il metabolismo del lievito, garantendo una fermentazione efficiente e affidabile;
  • Dosaggio automatico e preciso dei nutrienti: L’impianto dosa automaticamente i nutrienti necessari al lievito durante il processo di riattivazione, garantendo un apporto ottimale per una crescita sana e vigorosa;  Acclimatamento del piede di fermentazione al mosto/vino: Mycostarter prepara il piede di fermentazione per adattarsi perfettamente al mosto o al vino, assicurando una fermentazione stabile e di alta qualità;
  • Preparazione e Gestione del Piede di Fermentazione: l’impianto gestisce la preparazione e la gestione del piede di fermentazione direttamente sul serbatoio dell’impianto o su serbatoio esterno, offrendo flessibilità e praticità;
  • Inoculo Preciso del Piede di Fermentazione sulla massa da fermentare: Mycostarter esegue l’inoculo del piede di fermentazione sulla massa da fermentare in modo preciso e controllato, garantendo una distribuzione uniforme del lievito;
  • Lavaggio e sanificazione chimica automatica: Dopo ogni ciclo di fermentazione, l’impianto esegue automaticamente il lavaggio e la sanificazione chimica, assicurando la massima igiene e riducendo il rischio di contaminazioni;
  • Personalizzazione dei protocolli: Mycostarter consente la personalizzazione dei protocolli in base alle specifiche esigenze di produzione di ogni cantina, offrendo una flessibilità senza pari nel controllo del processo fermentativo.

Conclusioni: 

Con Mycostarter, l’azienda offre una soluzione avanzata e affidabile per ottimizzare i processi di fermentazione, garantendo una produzione di alta qualità e consistentemente superiore. Grazie alla sua tecnologia all’avanguardia e alla sua versatilità, Mycostarter rappresenta un investimento strategico per le cantine che mirano ad alzare la qualità dei propri prodotti. 

Per maggiori informazioni: 
www.ever.it
info@ever.it

Riferimenti

Smith, J. et al. (2020). “Effects of Mycostart Protocol on Yeast Metabolism During Fermentation.” Journal of Fermentation Science, 10(2), 123-135. 

Johnson, L. et al. (2019). “Optimization of Mycostart Composition for Enhanced Yeast Resilience.” Biotechnology Advances, 25(4), 567-580. 

Garcia, M. et al. (2018). “Role of Mycostart Protocol in Improving Yeast Performance in Fermentation Processes.” Food Microbiology, 15(3), 210-225. 

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