UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI TORINO
FACOLTA’ DI AGRARIA
CORSO DI LAUREA IN SCIENZE VITICOLE ED ENOLOGICHE
TESI DI LAUREA
Espressione genetica di ALDH e ADH in Saccharomyces cerevisiae in cocoltura con Candida zemplinina in mosti ad elevato grado zuccherino
Relatore: Prof. Luca Cocolin
Correlatore: Dott. Kalliopi Rantsiou
Candidato: Alessio Giannini
Anno Accademico: 2011 / 2012
RIASSUNTO
I vini passiti, sono una categoria di vini speciali prodotti a partire da mosti a elevate concentrazioni
zuccherine. Quando Saccharomyces cerevisiea è utilizzato come lievito per la fermentazione di
questi mosti; esso si trova sottoposto a forte stress osmotico dato l’elevato contenuto in zuccheri
(maggiore di 350 g/L). In queste condizioni il lievito adotta una serie di risposte metaboliche, volte
a mantenere la funzionalità e la vitalità cellulare. Alcune di queste strategie servono a
controbilanciare la forte concentrazione extra cellulare e a dissipare gli eccessi di molecole
fosforilate, ad esempio mediante la sintesi di glicerolo; altre a mantenere l’equilibrio redox della
cellula come: la produzione di acido acetico. In queste circostanze si assiste a una sovra espressione
dei geni codificanti per gli enzimi del gruppo delle aldeide deidrogenasi. Una produzione
sovrabbondante di acido acetico determina una diminuzione netta nella qualità del prodotto finale.
In questo contesto s’inserisce un lievito del genere Candida, la specie di recente scoperta Candida
zemplinina. Date le sue caratteristiche fisiologiche (fruttosofila, osmotolleranza e bassa produzione
di acido acetico) essa potrebbe ridurre la pressione osmotica e determinare delle modificazioni
nell’espressione dei geni di S. cerevisiae che portano alla produzione di acido acetico. In questo
studio sono state messe in atto quattro fermentazioni: una in purezza con S. cerevisiae ceppo
ELCF3WC e tre fermentazioni in co-coltura con C. zemplinina ceppi EJ1, L37 e BC60. Delle
quattro prove sono stati valutati i contenuti in acido acetico, glicerolo ed etanolo. È stata presa in
considerazione, al terzo giorno di fermentazione, l’espressione genica di S. cerevisiae per i geni
codificanti gli enzimi della piruvato decarbossilasi, alcol deidorgenasi e aldeide deidrogenasi.
Questo è stato ottenuto disegnando specifici primers per ogni gene, utilizzando come strumento
d’indagine la PCR quantitativa (qPCR) e normalizzando i valori d’espressione tramite l’impiego di
un gene “housekeeping”. I risultati hanno mostrato una certa eterogeneità tra la compatibilità dei
ceppi di C. zemplinina e il ceppo di S. cerevisiae. Dal monitoraggio delle fermentazioni alcoliche è
emersa una riduzione consistente nei tenori di acido acetico per le tesi condotte con i co-inoculi di
BC60 e L37. Questo dato è stato confermato dall’analisi molecolare dell’espressione genica relativa
mostrando una riduzione dell’espressione dei geni codificanti per alcune aldeide deidrogenasi. Si
può concludere che la presenza di C. zemplinina in co-inoculo con S. cerevisiea in mosti ad alta
concentrazione zuccherina, può determinare una riduzione dei tenori in acidità volatile e una
modificazione dell’espressione genica di S. cerevisiae.
