Frazioni peptidiche delle fecce di vino frenano i funghi delle malattie del legno della vite nei test sperimentali
Frazioni idrolizzate ottenute dalle fecce di vino hanno ridotto la crescita e la riproduzione di due funghi associati alla malattia di Petri e limitato l’imbrunimento del legno nelle prove su piante. La ricerca pubblicata indica una possibile via di economia circolare dal sottoprodotto di cantina alla protezione biologica delle colture, ma restano da chiarire efficacia in campo, costi, metodi di applicazione e requisiti normativi.
Un sottoprodotto e una minaccia per i vigneti
Uno studio pubblicato il 12 agosto su Systems Microbiology and Biomanufacturing riferisce che miscele ricche di peptidi ricavate dalle fecce di vino—il sedimento che si deposita nei serbatoi di fermentazione e nelle botti—hanno mostrato attività antifungina contro Phaeomoniella chlamydospora e Phaeoacremonium minimum. Entrambi i funghi sono strettamente associati alla malattia di Petri, una malattia del legno della vite che può infettare i tessuti legnosi delle giovani piante e causare alterazioni cromatiche, necrosi dei tessuti, striature fogliari, crescita ridotta, avvizzimento e, nei casi gravi, morte della vite.1
Il lavoro affronta sia le malattie della vite sia la gestione di un abbondante residuo di cantina. Secondo i ricercatori, le fecce sono il secondo maggiore sottoprodotto del settore vinicolo e rappresentano circa il 25% del totale dei suoi sottoprodotti. Contengono cellule di lievito vive e morte, oltre a proteine, peptidi, polisaccaridi, lipidi e polifenoli. La loro composizione varia però in funzione della varietà d’uva, del ceppo di lievito e del processo di fermentazione, rendendo fondamentale il controllo della materia di partenza.1
L’interesse per il controllo biologico è cresciuto perché le opzioni chimiche efficaci sono rimaste limitate dopo il divieto dell’arsenito di sodio dovuto ai rischi per la salute umana. Lo studio, tuttavia, non dimostra che il materiale derivato dalle fecce sia già un trattamento commerciale per il vigneto: le prove provengono da attività di laboratorio e saggi sperimentali su piante, non da studi estesi in vigneti commerciali.1
Produzione delle frazioni antifungine
I ricercatori hanno messo a punto un processo in più fasi, iniziato con fermentazioni controllate. Sono state impiegate monocolture di Saccharomyces e inoculazioni sequenziali con ceppi non-Saccharomyces. Le fecce ottenute sono state sottoposte ad autolisi assistita da ultrasuoni, idrolisi enzimatica e ultrafiltrazione con una soglia di 3 kilodalton, così da suddividere il materiale derivato dai lieviti in frazioni più piccole da sottoporre ai test biologici.1
Le condizioni di fermentazione sono state considerate uno strumento di controllo della qualità a monte. La scelta dei ceppi di lievito e delle sequenze di inoculazione potrebbe consentire ai produttori di influenzare la composizione chimica e l’intensità dell’attività antifungina delle frazioni risultanti. Ciò significa inoltre che le decisioni di fermentazione adottate nella produzione del vino potrebbero incidere sul valore potenziale delle fecce residue.1
Effetti sulla crescita e sulla riproduzione dei funghi
Gli autolisati non trattati ad alto peso molecolare non hanno inibito la crescita fungina. Le frazioni ottenute dopo l’idrolisi, invece, hanno ridotto del 45%–75% la crescita miceliale di Phaeoacremonium minimum e del 40%–57% quella di Phaeomoniella chlamydospora. La produzione di conidi è diminuita fino al 92% per un patogeno e al 61% per l’altro, indicando effetti sia sulla riproduzione dei funghi sia sulla crescita vegetativa.1
Le prove sperimentali su piante hanno prodotto ulteriori riduzioni. In funzione del patogeno, della frazione esaminata e della serie di misurazioni, l’imbrunimento del legno è diminuito del 47%–52% in una serie e del 35%–73% in un’altra. La crescita fungina endofitica è stata ridotta del 63%–84% e dell’80%–91%. I ricercatori hanno interpretato il contrasto tra gli autolisati inattivi e le frazioni idrolizzate attive come un’indicazione dell’importanza dell’idrolisi, forse perché l’attività antifungina emerge quando le proteine dei lieviti vengono suddivise in peptidi più piccoli.1
Segnali chimici e possibili applicazioni
L’analisi metabolomica non mirata mediante UHPLC-ESI-TIMS-QTOF ha rivelato profili chimici dipendenti dal ceppo di lievito e dalle condizioni di fermentazione. I ricercatori hanno identificato 448 caratteristiche variabili tra le diverse condizioni di fermentazione. Un metodo separato di correlazione basato sull’attività ha individuato 49 potenziali biomarcatori associati negativamente alla crescita dei patogeni; questi candidati potrebbero aiutare a identificare le molecole responsabili dell’attività e orientare la progettazione dei futuri processi produttivi.1
Se studi più ampi confermeranno i risultati, le fecce potrebbero diventare una materia prima per mezzi tecnici agricoli invece di rappresentare soltanto un onere di smaltimento, collegando la valorizzazione degli scarti di cantina alla protezione biologica dei vigneti. L’approccio proposto considera le fecce un materiale la cui attività potrebbe essere regolata attraverso la progettazione della fermentazione, il trattamento enzimatico e la separazione fisica.1
Serve ancora la validazione in campo
I risultati restano preliminari perché le frazioni non sono state convalidate in prove estese condotte in vigneti commerciali. Ulteriori studi dovranno determinarne la costanza, il costo di produzione, i metodi di applicazione, l’iter normativo e l’efficacia in condizioni reali di coltivazione. Meteo, suolo, età delle viti e infezioni simultanee possono modificare sia la pressione della malattia sia le prestazioni del trattamento: i dati attuali sostengono quindi ulteriori ricerche sulla protezione delle colture, non l’esistenza di un prodotto già pronto all’uso.1
Fonti
Scritto dalla redazione di Dionysus a partire dalle fonti qui sopra.
