Polisac® ExtraWhite è un miglioratore organico a base di scorze di lievito, da utilizzare nella fermentazione e nella rifermentazione dei vini bianchi, caratterizzato da elevate proprietà antiossidanti.
Grazie alla sua dotazione in GSH – acidi grassi insaturi – steroli, le cellule di lievito sono in grado di assimilare dal mosto o dal vino al quale è stato aggiunto, elevate quantità di queste molecole che hanno la funzione sia di “metaboliti altruisti o sacrificali”, poiché partecipano alle risposte metaboliche quando la cellula soffre per stress ossidativi, che di “fattori di sopravvivenza” poiché garantiscono alla cellula maggiori chance di sopravvivere quando il contesto diventa estremo.
Gli effetti che si possono verificare utilizzando Polisac® ExtraWhite, sono migliorativi sia sulla cinetica e pulizia fermentativa, che su una migliore espressione aromatica. Nell’ambito delle spumantizzazioni si apprezza anche un miglioramento della qualità della spuma e della persistenza gustativa.
Polisac® ExtraWhite contiene lievito inattivo ottenuto da un processo che consente l’arricchimento endogeno di glutatione ridotto (GSH, Fig. 1) all’interno delle cellule durante la loro propagazione. Il prodotto che se ne ricava ha un contenuto di glutatione ridotto (GSH) molto elevato e prontamente disponibile.
L’ottimizzazione del processo produttivo consente anche l’ottenimento di una concentrazione elevata di acidi grassi, in particolare quelli monoinsaturi circa il 7%, ed una buna disponibilità di steroli totali circa il 2%, ergosterolo in particolare circa l’1%.
Nell’immagine sopra riportata, si può osservare una panoramica del metabolismo del glutatione nella cellula di lievito.
Effetti positivi del GSH
Il GSH gioca un ruolo essenziale nella detossificazione da radicali liberi e forme reattive dell’ossigeno (ROS), gruppo a cui fanno parte, ad esempio, ozono e perossido di idrogeno.
Lieviti che hanno scarsa o nulla dotazione di GSH sono sensibili a stress metabolici di tipo ossidativo.
Agisce come un forte tampone cellulare, protegge le cellule eliminando i radicali liberi attraverso la sua frazione tiolica, eliminando i perossidi grazie alla “glutatione-perossidasi” e/o complessando i metalli pesanti (rame) attraverso l’azione della “glutatione S-transferasi”.
Ceppi che hanno capacità di sovra esprimere i geni della via biosintetica del GSH hanno una migliore resa di conversione dello zucchero in etanolo.
L’incremento di GSH nelle cellule di lievito conferisce una maggiore tolleranza nei confronti di sostanze inibenti che incidono negativamente sull’efficienza metabolica generale del microrganismo: resilienza, capacità di crescita, velocità di moltiplicazione, maggiore durata dell’età cronologica cellulare, resistenza agli stress, velocità fermentativa.
Contrasta gli effetti negativi dei metalli pesanti (rame), responsabili degli stress ossidativi. Gli eccessi di rame riducono la vitalità cellulare compromettendo l’integrità della membrana plasmatica e influenzando negativamente l’attività enzimatica cellulare.
Oltre ad essere prodotto dalla cellula attraverso un meccanismo a due step che coinvolge due geni (GSH1 e GSH2), può essere assimilato dall’ambiente circostante grazie alla presenza di specifici trasportatori (Hgt1p, Ycf1p, Bpt1p) presenti nella membrana cellulari (HGT1 – gene che codifica un trasportatore di glutatione ad alta affinità della membrana plasmatica, Fig. 2).
È coinvolto nelle funzioni cellulari di base come il mantenimento dell’integrità mitocondriale e di membrana. Assume anche ruoli fondamentali nella risposta alla condizione di “affamamento” da zolfo e azoto.
Effetti positivi degli acidi grassi insaturi
I principali acidi grassi monoinsaturi del lievito sono l’acido palmitoleico (C16:1) e l’acido oleico (C18:1), sono anche i principali acidi grassi monoinsaturi di cui è dotato Polisac® ExtraWhite.
La produzione di acidi grassi dipende principalmente dalle condizioni e dalla composizione del mezzo di sviluppo e dal momento che la sintesi degli acidi grassi insaturi nel Saccaromyces cerevisiae è un processo aerobico (come la sintesi dell’ergosterolo), prolungate condizioni anaerobiche possono avere effetti estremamente negativi sulla vitalità e sulle prestazioni fermentative del lievito.
L’etanolo prodotto durante la fermentazione è una fonte di stress per la cellula e come tale influisce notevolmente sulla composizione in acidi grassi dei lipidi di membrana. Il contenuto in acidi grassi insaturi nei fosfolipidi delle membrane aumenta in presenza di etanolo e ne determina l’aumento della fluidità.
L’acido grasso maggiormente presente nelle molecole dei fosfolipidi è l’acido palmitico (16:0). La sua presenza diminuisce via via che il lievito va incontro alla moltiplicazione. In condizioni anaerobiche (fermentazione alcolica) il lievito non è in grado di produrre acidi grassi insaturi partendo dai rispettivi acidi grassi saturi. Nel contesto fermentativo l’unico modo che ha il lievito per aumentare la sua dotazione di acidi grassi insaturi è quello di assorbirli dall’ambiente circostante. Quando il lievito è sottoposto a variazioni di temperatura, l’adattamento è garantito dall’incremento del livello di acidi grassi insaturi nei fosfolipidi di membrana.
Le cellule cresciute in condizioni anaerobiche hanno livelli di acidi grassi insaturi inferiori rispetto alle cellule cresciute in aerobiosi. Cellule cresciute in condizioni aerobiche hanno tenori più elevati in acido palmitoleico (16:1) e dimostrano maggiore resistenza agli stress da temperatura e ossidativi.
Nella condizione fermentativa, non potendo trasformare l’acido palmitico (C16:0) in acido palmitoleico (C16:1), l’unico modo per aumentare la concentrazione di quest’ultimo è prelevarlo dal substrato circostante.
Effetti positivi degli steroli
La resistenza all’etanolo è superiore per le cellule che possiedono valori più elevati in ergosterolo (e acidi grassi insaturi). L’ergosterolo è essenziale per la struttura e l’integrità delle membrane. Variazioni nei livelli e nella composizione degli steroli hanno effetti sulla funzionalità delle membrane.
L’ergosterolo è importante per la struttura delle membrane e influisce anche sulle dinamiche e sulle attività delle proteine trans-membranali.
La biosintesi di steroli è coinvolta nel mantenimento dell’efficienza delle membrane quando la cellula di lievito è sottoposta a fattori di stress. In particolare la cellula di lievito soggetta a stress da etanolo aumenta l’indice di saturazione delle catene degli acidi grassi dei fosfolipidi ed aumenta il contenuto in ergosterolo delle membrane.
La condizione di anerobiosi influenza negativamente la sintesi dei lipidi e degli steroli.
In assenza di O2 e di lipidi esogeni, le cellule di lievito riducono l’area superficiale delle membrane degli organuli e diluiscono il loro contenuto lipidico al fine di limitare la perdita di vitalità. In queste condizioni le cellule subiscono uno stress anaerobico con conseguente perdita di intermedi della biosintesi dei lipidi e danni ossidativi alle strutture cellulari.
L’ergosterolo ha un ruolo importante nella risposta agli stress ossidativi.
La produzione di ergosterolo si rileva di importanza cruciale nel promuovere la crescita cellulare, nella regolazione della fluidità e permeabilità della membrana plasmatica, e nell’attività di enzimi legati alla membrana (in particolare le proteine di trasporto).
Esperienze
Di seguito riportato un esempio di cinetica fermentativa, le condizioni operative erano le medesime in termini di matrice di partenza (esperienza su vino bianco Chardonnay), di temperatura e di nutrizione.
Di seguito, le due tesi a confronto:
• Tesi n°6: aggiunta di Polisac® ExtraWhite;
• Tesi n°9: gestione convenzionale, senza uso di Polisac® ExtraWhite.
Come si può evincere dal grafico, nell’esperienza riportata sono chiare ed evidenti le differenze nella cinetica fermentativa fra la tesi con l’uso del miglioratore organico Polisac® ExtraWhite e quella senza. Quest’ultima mostra una fase di latenza più prolungata ed una fase esponenziale più bassa.
Conclusioni
Polisac® ExtraWhite è un prodotto poliedrico in grado di agire positivamente su molteplici aspetti legati alla fermentazione, alla spumantizzazione e all’affinamento dei vini bianchi.
Il suo impiego è vantaggioso per l’enologo che intende agire sia sulla piacevolezza dei vini che migliorarne la longevità, ma anche migliorare le performance del lievito impiegato in fermentazione.
A livello applicativo se consiglia l’uso nelle prime fasi della fermentazione ad un dosaggio compreso tra 10 e 30 g/hl, in alternativa, alle stesse dosi, al termine della fermentazione.
IT