Utilizzo di estratti dell'alga bruna Ascophyllum nodosum per migliorare la maturazione fenolica delle uve a bacca nera. E' questo il titolo del poster vincitore del Best poster award, il concorso, alla sua prima edizione, che si è tenuto nell'ambito del workshop dei biostimolanti tenutosi a Piacenza lo scorso 12 settembre.
Gli autori del poster sono Tommaso Frioni, Università Cattolica del Sacro Cuore (il redattore del presente articolo), Ornella Calderini, Cnr-Ibbr, Stefano Poni, Università Cattolica del Sacro Cuore, Cecilia Squeri, Università Cattolica del Sacro Cuore, Alberto Palliotti, Università degli Studi di Perugia.
Nella viticoltura da vino, la maturazione ottimale delle uve a bacca nera consiste nel miglior compromesso ottenibile tra parametri biochimici quali concentrazione zuccherina, acidità e profilo fenolico. In vigneto, il raggiungimento di tale equilibrio tra i parametri tecnologici delle uve non è uno scenario scontato. Pressioni ambientali biotiche a biotiche possono influire sull'accumulo degli zuccheri, sulla degradazione degli acidi organici e, nelle uve a bacca nera, sull'accumulo di antociani e polifenoli. In particolare, la maturazione fenolica ricopre un aspetto di particolare importanza per la produzione di vini rossi di alta qualità. Oggi, l'aumento di fenomeni meteorologici estremi e l'aumento delle temperature medie ostacola un equilibrato accumulo di polifenoli nelle bucce delle uve e spesso in vigneto si osservano fenomeni di degradazione foto-ossidativa a carico degli antociani. Il settore è quindi alla ricerca di nuovi strumenti in grado di migliorare il potenziale cromatico e il profilo fenolico delle uve. Alcuni biostimolanti si sono dimostrati in grado di favorire una corretta e omogenea maturazione dei frutti e potenziare il metabolismo secondario di numerose specie erabacee e arboree. Tuttavia, spesso rimangono oscuri i meccanismi fisiologici con cui tali effetti sono prodotti.
Nel presente lavoro, seguendo un approccio multi-disciplinare, sono stati studiati gli effetti di un estratto dell'alga bruna Ascophyllum nodosum su uve di Pinot nero e Sangiovese coltivati in pieno campo e sono stati poi approfonditi in condizioni controllate i meccanismi d'azione coinvolti.
L'estratto di alghe ha anticipato l'epoca di invaiatura del Pinot nero (Figura 1) e ne ha migliorato la concentrazione di antociani (+10%) e polifenoli (+15%) nelle uve alla vendemmia, rispetto alle viti non trattate, senza alterarne la concentrazione zuccherina e l'acidità titolabile.
Su Sangiovese, il biostimolante ha migliorato la biosintesi di Malvidina 3-O-Glucoside (+45%) in corrispondenza dell'invaiatura, mentre la biosintesi di Delfinidina 3-O-Glucoside e Cianidina 3-O-Glucoside è risultata particolarmente potenziata in corrispondenza di un tenore zuccherino delle uve più elevato (+22% e +24%, rispettivamente, in corrispondenza di ~22° Brix) (Figura 2). Inoltre, il trattamento ha aumentato la concentrazione di Miricetina e Miricetina 3-O-Glucoside nelle uve alla vendemmia, riducendo al contrario la concentrazione di Quercetina 3-O-Glucoside, catechina ed epicatechina.
Tali effetti sono stati accompagnati da una up-regulation dell'espressione dei principali geni convolti nella pathway biosintetica dei flavonoidi. In corrispondenza di una concentrazione zuccherina di circa 19° Brix, nelle viti trattate l'espressione della Diidroflavonol reduttasi è risultata superiore del 98%, rispetto alle piante non trattate, così come sono risultati maggiormente espressi Flavonoide 3'-idrossilasi (+68%), Flavonoide 3'5'-idrossilasi (+75%), Glutatione S-transferasi (+63%), Leucoantocianidina diossigenasi (+52%) e Flavonoide 3-O-glucosiltransferasi (+35%) (Fig. 3).
Il presente studio dimostra che gli estratti dell'alga bruna Ascophyllum nodosum sono validi strumenti a disposizione del viticoltore che desidera migliorare le potenzialità cromatiche delle uve e il profilo fenolico dei vini. I biostimolanti a base di alghe brune sono infatti in grado di indurre uno stimolo diretto del metabolismo dei composti fenolici, up-regolando i geni responsabili della loro biosintesi e della loro stabilizzazione.
Figura 2: rapporto tra la concentrazione zuccherina e la concentrazione di antocianine nelle bucce di uve di Sangiovese trattate con un estratto di Ascophyllum nodosum e in uve non trattate. 3-O-Glc= 3-O-Glucoside
Figura 3: rappresentazione schematica dei processi biochimici e dei geni coinvolti nella pathway biosintetica dei favonoidi. CHS= Chalcone sintasi; UFGT= flavonoid 3-O-glucosiltransferasi; OMT2= flavonoid O-metil transferasi 2; LDOX= leucocianidin diossigenasi; GST= glutatione S-transferasi; F3'H= flavonoid 3' idrossilasi; F3H= flavonoid 3 idrossilasi; F3'5'H= flavonoid 3'5' idrossilasi; FLS 1= Flavonol sintasi 1; DFR= diidroflavonol reduttasi; LAR= Leucoantocianidin reduttasi. In rosso i metaboliti e i geni potenziati dall'estratto di alghe, in blu i metaboliti la cui concentrazione è stata invece ridotta
I grafici sono tratti dal poster Utilizzo di estratti dell'alga bruna Ascophyllum nodosum per migliorare la maturazione fenolica delle uve a bacca nera (scaricalo in formato pdf)
Gli autori del poster sono Tommaso Frioni, Università Cattolica del Sacro Cuore (il redattore del presente articolo), Ornella Calderini, Cnr-Ibbr, Stefano Poni, Università Cattolica del Sacro Cuore, Cecilia Squeri, Università Cattolica del Sacro Cuore, Alberto Palliotti, Università degli Studi di Perugia.
Nella viticoltura da vino, la maturazione ottimale delle uve a bacca nera consiste nel miglior compromesso ottenibile tra parametri biochimici quali concentrazione zuccherina, acidità e profilo fenolico. In vigneto, il raggiungimento di tale equilibrio tra i parametri tecnologici delle uve non è uno scenario scontato. Pressioni ambientali biotiche a biotiche possono influire sull'accumulo degli zuccheri, sulla degradazione degli acidi organici e, nelle uve a bacca nera, sull'accumulo di antociani e polifenoli. In particolare, la maturazione fenolica ricopre un aspetto di particolare importanza per la produzione di vini rossi di alta qualità. Oggi, l'aumento di fenomeni meteorologici estremi e l'aumento delle temperature medie ostacola un equilibrato accumulo di polifenoli nelle bucce delle uve e spesso in vigneto si osservano fenomeni di degradazione foto-ossidativa a carico degli antociani. Il settore è quindi alla ricerca di nuovi strumenti in grado di migliorare il potenziale cromatico e il profilo fenolico delle uve. Alcuni biostimolanti si sono dimostrati in grado di favorire una corretta e omogenea maturazione dei frutti e potenziare il metabolismo secondario di numerose specie erabacee e arboree. Tuttavia, spesso rimangono oscuri i meccanismi fisiologici con cui tali effetti sono prodotti.
Nel presente lavoro, seguendo un approccio multi-disciplinare, sono stati studiati gli effetti di un estratto dell'alga bruna Ascophyllum nodosum su uve di Pinot nero e Sangiovese coltivati in pieno campo e sono stati poi approfonditi in condizioni controllate i meccanismi d'azione coinvolti.
L'estratto di alghe ha anticipato l'epoca di invaiatura del Pinot nero (Figura 1) e ne ha migliorato la concentrazione di antociani (+10%) e polifenoli (+15%) nelle uve alla vendemmia, rispetto alle viti non trattate, senza alterarne la concentrazione zuccherina e l'acidità titolabile.
Su Sangiovese, il biostimolante ha migliorato la biosintesi di Malvidina 3-O-Glucoside (+45%) in corrispondenza dell'invaiatura, mentre la biosintesi di Delfinidina 3-O-Glucoside e Cianidina 3-O-Glucoside è risultata particolarmente potenziata in corrispondenza di un tenore zuccherino delle uve più elevato (+22% e +24%, rispettivamente, in corrispondenza di ~22° Brix) (Figura 2). Inoltre, il trattamento ha aumentato la concentrazione di Miricetina e Miricetina 3-O-Glucoside nelle uve alla vendemmia, riducendo al contrario la concentrazione di Quercetina 3-O-Glucoside, catechina ed epicatechina.
Tali effetti sono stati accompagnati da una up-regulation dell'espressione dei principali geni convolti nella pathway biosintetica dei flavonoidi. In corrispondenza di una concentrazione zuccherina di circa 19° Brix, nelle viti trattate l'espressione della Diidroflavonol reduttasi è risultata superiore del 98%, rispetto alle piante non trattate, così come sono risultati maggiormente espressi Flavonoide 3'-idrossilasi (+68%), Flavonoide 3'5'-idrossilasi (+75%), Glutatione S-transferasi (+63%), Leucoantocianidina diossigenasi (+52%) e Flavonoide 3-O-glucosiltransferasi (+35%) (Fig. 3).
Il presente studio dimostra che gli estratti dell'alga bruna Ascophyllum nodosum sono validi strumenti a disposizione del viticoltore che desidera migliorare le potenzialità cromatiche delle uve e il profilo fenolico dei vini. I biostimolanti a base di alghe brune sono infatti in grado di indurre uno stimolo diretto del metabolismo dei composti fenolici, up-regolando i geni responsabili della loro biosintesi e della loro stabilizzazione.
Figura 2: rapporto tra la concentrazione zuccherina e la concentrazione di antocianine nelle bucce di uve di Sangiovese trattate con un estratto di Ascophyllum nodosum e in uve non trattate. 3-O-Glc= 3-O-Glucoside
Figura 3: rappresentazione schematica dei processi biochimici e dei geni coinvolti nella pathway biosintetica dei favonoidi. CHS= Chalcone sintasi; UFGT= flavonoid 3-O-glucosiltransferasi; OMT2= flavonoid O-metil transferasi 2; LDOX= leucocianidin diossigenasi; GST= glutatione S-transferasi; F3'H= flavonoid 3' idrossilasi; F3H= flavonoid 3 idrossilasi; F3'5'H= flavonoid 3'5' idrossilasi; FLS 1= Flavonol sintasi 1; DFR= diidroflavonol reduttasi; LAR= Leucoantocianidin reduttasi. In rosso i metaboliti e i geni potenziati dall'estratto di alghe, in blu i metaboliti la cui concentrazione è stata invece ridotta
I grafici sono tratti dal poster Utilizzo di estratti dell'alga bruna Ascophyllum nodosum per migliorare la maturazione fenolica delle uve a bacca nera (scaricalo in formato pdf)
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