Caratterizzazione del microbiota del vino durante la Fermentazione Malolattica mediante Next Generation Seqeuncing

Introduzione: La FML è una ¿fermentazione¿ secondaria in cui i batteri acido-lattici (LAB) convertono l'acido L-malico in acido L-lattico. Se non opportunamente gestita, la FML può causare una serie di problematiche, tra cui la formazione di ammine biogene (AB). Anche se, in generale, le AB derivino principalmente dall'azione di certi ceppi di LAB, non esiste una teoria condivisa sull'origine di tali molecole. Quindi, la conoscenza approfondita del microbiota associato alla FML risulta essenziale. Col presente studio si è inteso caratterizzare il microbiota coinvolto nella FML con l'approccio non selettivo, coltura-indipendente, del metabarcoding. Materiali e Metodi: Sono stati raccolti 342 campioni di vino durante la FML nelle annate 2016 e 2017, principalmente da cantine delle province di Asti e Cuneo. In seguito alla valutazione quali-quantitativa delle AB (primariamente istamina) tramite HPLC (High Performance Liquid Chromatography), sono stati selezionati 41 vini ¿caso¿ (istamina ≥ 1 mg/L) e 43 vini ¿controllo¿ (istamina non rilevabile o in tracce), appaiati per annata, tipologia e area di produzione. Dagli 84 vini selezionati (casi e controlli) è stato estratto il DNA per il successivo metabarcoding del gene 16S rRNA, su piattaforma Illumina MiSeq. I dati ottenuti sono stati analizzati tramite una pipeline in R, usando funzioni integrate nei pacchetti DADA2, Phyloseq e DeSeq2. Risultati: L'analisi HPLC ha identificato 40 campioni con livelli di istamina compresi tra 1 e 7 mg/L. Nel complesso, il microbiota del vino durante la FML è risultato essere composto principalmente da Acetobacter spp. (56,7%) e da Oenococcus spp. (35,7%). Relativamente al parametro caso/controllo, dall'analisi della diversità α, che descrive la ricchezza in specie tra i campioni, non è stata rilevata nessuna differenza significativa. La diversità β, che descrive sia la ricchezza in specie che l'abbondanza di ciascuna di esse, ha mostrato una differenza significativa tra i casi e i controlli. Da un punto di vista dei taxa riscontrati, le differenze significative hanno riguardato i batteri appartenenti ai generi Acetobacter, Brevundimonas e Pseudomonas, le cui quantità sono risultate essere 8, 5 e 3 volte superiori nei casi rispetto ai controlli, rispettivamente. Conclusioni: I risultati dello studio forniscono una fotografia completa delle specie batteriche presenti durante la FML del vino, ottenuta con un approccio coltura-indipendente mediante next generation sequencing. La differenza statisticamente significativa osservata tra casi e controlli nell'analisi della diversità β può essere causa o conseguenza della diversa concentrazione di istamina nei vini analizzati. Poiché, diversamente dall'atteso, le specie microbiche più abbondanti riscontrate nei casi, in particolare Acetobacter, non appartengono al gruppo dei LAB, questi generi potrebbero essere indicatori indiretti di carenze igieniche durante il processo di vinificazione. Infine, è interessante notare che uno studio precedente, basato su metodi colturali tradizionali, ha dimostrato l'esistenza di un ceppo di Acetobacter produttore di istamina.