I lieviti Saccharomyces spp e le fermentazioni alcoliche industriali

I lieviti sono miceti ubiquitari unicellulari che possono moltiplicarsi per gemmazione o scissione. Finora sono state identificate 349 specie di lieviti classificate in 39 generi appartenenti a phyla Ascomycetes, Basidiomycetes e Fungi imperfecti. Gli ascomiceti appartenenti al genere Saccharomyces sono i più studiati e utilizzati nell'industria; il più conosciuto è sicuramente Saccharomyces cerivisiae , che è impiegato in diverse attività umane: panificazione, vinificazione, birrificazione, caseificazione e produzione del latte fermentato Kefir. La vinificazione è stata probabilmente la prima esperienza dell'uomo con il lievito in quanto il processo non richiedeva l'introduzione artificiale dell'agente fermentante, bensì sfruttava i miceti già presenti sugli acini d'uva. La vinificazione infatti, può essere effettuata sfruttando lieviti autoctoni, ovvero i lieviti naturalmente presenti sulla buccia degli acini (fermentazione naturale), mentre in altri casi possono essere utilizzati lieviti starters inoculati dopo sterilizzazione del mosto con anidride solforosa (SO₂). Saccharomyces cerevisiae var. ellipsoideus è la specie di lievito attualmente più utilizzato come starter nel processo di vinificazione, essendo molto tollerante all'alcol etilico e all'anidride solforosa. Come per la vinificazione, il termine birrificazione si riferisce all'insieme di processi adottati per la produzione di birra, dal trattamento del substrato (i cereali) all'imbottigliamento del prodotto finale. Anche nel caso della birrificazione, è possibile sfruttare la presenza di microorganismi naturali presenti sul substrato e permettere la fermentazione spontanea. Quest'ultima coinvolge inizialmente lieviti apiculati, appartenenti ai generi Hanseniaspora e Kloeckera, più abbondanti e attivi nei primi giorni del processo, e prosegue poi con la prevalentea attività di Saccharomyces spp. I lieviti comunemente utilizzati nella produzione di birra, noti come Saccharomyces birrari vengono distinti in lieviti ad “alta fermentazione” (top yeast), appartenenti alla specie S. cerevisiae, e lieviti a “bassa fermentazione” (bottom yeast), ascritti alla specie S. carlsbergensis. Oggi, grazie allo sviluppo di tecniche più sofisticate, è stato possibile classificare i lieviti non solo in base alle loro caratteristiche fisiologiche, bensì sfruttando la loro variabilità genomica portando a una ulteriore differenziazione delle bevande alcoliche. L'analisi della variabilità genetica ha consentito di osservare una variabilità dei ceppi maggiore rispetto a quella osservata mediante caratterizzazioni fisiologiche. Le recenti analisi hanno evidenziato che la diversificazione genetica dei ceppi è stata profondamente influenzata dagli spostamenti antropici e dall'applicazione tecnologica del ceppo (tipo di prodotto fermentativo). Grazie a questi recenti approcci è stato inoltre possibile comprendere meglio le determinanti che influiscono sulle capacità fermentative e sulla sopravvivenza dei vari ceppi nei vari ambienti dai quali possono essere isolati.