Da quando furono scoperti nella seconda metà del 1800 da Luis Pasteur, i lieviti si sono guadagnati un posto sempre più importante nell'interesse degli enologi e dei mastri birrai.
C'è chi preferisce fermentazioni spontanee, affidandosi a popolazioni selvagge di lieviti, tipiche e stabili nella propria cantina; c'è chi sceglie ceppi selezionati con particolari caratteristiche tecnologiche, in ogni caso i lieviti sono un fattore centrale dell'enologia moderna.
E non solo perché sono loro, i lieviti di Saccharomyces cerevisiae, a fare la fermentazione alcolica, trasformando gli zuccheri in etanolo e anidride carbonica, ma perché conferiscono al vino caratteristiche organolettiche importanti, dai profumi e aromi di fermentazione, alla morbidezza dovuta alla produzione di glicerolo.
Inoltre, una buona popolazione di lieviti garantisce un corretto andamento del processo di vinificazione, evitando arresti di fermentazione o l'insorgere di fermentazioni anomale dovute ad altre specie di lieviti che possono essere presenti nell'ambiente.
Negli ultimi decenni, quindi, anche la selezione e il miglioramento genetico dei lieviti sono diventati sempre più attivi e centrali, per ottenere ceppi con una maggiore resistenza all'alcol, o alle alte o basse temperature, o che producano determinate sostanze utili dal punto di vista organolettico.
Altre caratteristiche ricercate sono una minor produzione di sostanze indesiderate, come ad esempio acido acetico, ammine biogene, acetaldeide, anidride solforosa o etil carbammato.
Come per le piante, le tecniche classiche utilizzate sono la selezione massale o l'induzione di mutazioni casuali per vedere se portino a caratteristiche tecnologiche interessanti.
Tutte tecniche che però comportano un notevole dispendio di tempo e di energie e che spesso tendono necessariamente a procedere a caso.
Oggi, con l'avanzamento delle conoscenze scientifiche, la disponibilità di tecniche di biotecnologie molecolari e il sequenziamento del genoma di Saccharomyces cerevisiae, il miglioramento genetico può contare anche su strumenti molto più precisi: dalla tecnologia del Dna ricombinante (gli Ogm per intendersi) a, soprattutto, la tecnologia Crispr/Cas9, il così detto editing genetico.
La tecnologia Crispr/Cas9, che è valsa il premio nobel a Emmanuelle Charpentier e Jennifer A. Doudna, permette di intervenire con elevatissima precisione sul Dna di un organismo, tagliandone e ricucendo parti precise, in modo da eliminare geni, o aggiungerli o spostarli.
Uno studio portoghese, recentemente pubblicato sulla rivista scientifica Fermentation, ha fatto il punto su quanto è stato fatto fin ora con le così dette tecniche di ingegneria genetica applicate ai lieviti.
Come riporta lo studio, il primo lievito ingegnerizzato e immesso sul mercato (non europeo) è stato realizzato nel 2006 da un gruppo di ricercatori canadesi, francesi e sudafricani.
Si tratta di un ceppo di Saccharomyces cerevisiae Ogm in cui sono stati inseriti due geni responsabili del controllo della fermentazione malolattica - uno derivante dal lievito Schizosaccharomyces pombe e uno dal batterio lattico Oenococcus oeni - in modo che parte dell'acido malico del mosto venga trasformato in acido lattico contemporaneamente alla fermentazione alcolica.
Un altro lievito ingegnerizzato, realizzato sempre nel 2006, è stato modificato per ridurre al produzione di urea che nel vino, reagendo con l'alcol etilico, porta alla formazione dell'etil carbammato, un composto chimico classificato dalla Iarc, l'Agenzia Internazionale per la Ricerca sul Cancro, come possibile cancerogeno per l'uomo.
In questo caso non si tratta di un vero e proprio Ogm, in quanto non sono stati inseriti geni di altri specie, ma è stato represso uno dei geni che controllano la produzione dell'urea da parte del lievito.
Ma l'interesse maggiore tra le biotecnologie genetiche applicate ai lieviti, lo sta avendo sempre di più la tecnologia Crispr/Cas9, come appare dall'aumento delle pubblicazioni scientifiche.
La prima applicazione di questa tecnologia ai lieviti enologici è stata fatta nel 2017 da ricercatori dell'Università di Milano insieme a colleghi canadesi e ha portato alla produzione di un ceppo di Saccharomyces cerevisiae in grado di produrre meno urea, per ridurre il rischio di formazione di etil carbammato nei vini.
Un'applicazione simile, sempre mirata a ridurre la produzione di urea, è stata fatta poi nel 2020 da un gruppo di ricerca cinese, su un ceppo di Saccharomyces cerevisiae usato per la produzione di vino di riso.
Ricercatori australiani e tedeschi, hanno invece realizzato diversi ceppi di Saccharomyces cerevisiae in grado di produrre maggiori quantità di glicerolo, che conferisce maggior morbidezza al vino, e di vari esteri, molecole che contribuiscono in maniera importante agli aromi di fermentazione.
La tecnologia Crispr/Cas9 è stata usata anche su un lievito molto indesiderato, Brettanomyces bruxellensis, responsabile di gravi alterazioni organolettiche di vino e birra.
Ovviamente in questo caso lo scopo non era quello di migliorarlo geneticamente, ma di studiarne i meccanismi biologici, in particolare di individuare i geni che lo rendono tollerante ai solfiti, e quindi particolarmente pericoloso per i vini in affinamento.
Il campo delle applicazioni di questa tecnologia è quindi molto vasto e potrebbe esserlo anche di più, anche nei lieviti vinari.
Tuttavia oggi, la normativa comunitaria equipara gli organismi modificati con la tecnologia Crispr/Cas9 agli Ogm - anche se dal punto di vista biotecnologico si tratta di due tecniche diverse - rendendoli non utilizzabili nell'Ue.
