Brettanomyces ed il suo “stato silente” VBNC

Cos’è lo stato VBNC? Perché è così pericoloso?

Le tecniche microbiologiche basate sulla coltivazione in terreni di coltura, data la loro economicità, sono ad oggi le più utilizzate per l’analisi della presenza di Brettanomyces spp nel vino. Tuttavia, in alcuni casi, questo lievito da deterioramento del vino non viene rilevato. Perché?

Alcuni vini presentano un aroma sgradevole dovuto a composti fenolici volatili anche a distanza di mesi o anni, un dilemma che viene spiegato dalla capacità di Brettanomyces di entrare in uno stato non coltivabile ma vitale chiamato VBNC (Viable But Non Culturable) [1].

Il fenotipo VBNC è caratterizzato da un’incapacità delle cellule di dividersi su mezzi microbiologici, anche se sono ancora vive e mantengono l’attività metabolica[2].

 

Colonie di Brettanomyces

 

Che cosa succede quando i microrganismi entrano in VBNC?

Prove della presenza di cellule che sono vitali ma non coltivabili sono fornite dai saggi di vitalità, che prevedono l’indagine diretta di varie funzioni cellulari, come la respirazione, il potenziale di membrana o integrità e attività enzimatica.

In questo stato i tassi di sintesi delle macromolecole e della respirazione diminuiscono man mano che le cellule entrano in uno stato VBNC [3].

Perché i microrganismi entrano in VBNC?

Lo stato VBNC è considerato come un importante mezzo di sopravvivenza che le cellule mettono in atto in condizioni particolari. Tra queste, la chimica e i fattori ambientali sono stati segnalati come principali indiziati per l’induzione dello stato di VBNC, compresi la mancanza di nutrienti, le temperature estreme, la pressione osmotica e le concentrazioni di ossigeno e conservanti alimentari [4]. Recenti studi hanno indicato che l’anidride solforosa (SO2) – un agente antimicrobico usato nella conservazione delle bevande fermentate come il vino – induce uno stato VBNC nel lievito Brettanomyces, ma comunque dipendente dal ceppo di B. bruxellensis. I risultati degli esperimenti di V. Serpaggi e colleghi indicano che B. bruxellensis diventa non coltivabile dopo due giorni di aggiunta di metabisolfito di sodio (Na2S205), ma rimanendo vitale come valutato mediante l’analisi con il diacetato di fluoresceina[2].

Il Brettanomyces può uscire dal VBNC?

Secondo alcuni ricercatori l’uscita dallo stato VBNC di Brettanomyces è dovuta alla presenza e alla crescita di una o poche cellule residue con un metabolismo normale in una popolazione prevalentemente non coltivabile. È stato invece dimostrato che la rimozione dei fattori di stress, tramite l’aumento del pH nel mezzo di crescita e l’eliminazione di SO2, ha permesso alle cellule VBNC di uscire dallo stato non coltivabile, dimostrando quindi la capacità di “rianimazione” delle cellule di Brettanomyces VBNC [2].

Il Brettanomyces può produrre etilfenoli nel vino anche se non è coltivabile?

I dati di recenti lavori scientifici hanno confermato la capacità di Brettanomyces VBNC di produrre 4-Etilfenolo, anche se in misura inferiore rispetto al controllo, ma comunque in grado di deteriorare il vino. Di conseguenza, le cellule Brettanomyces VBNC nei vini trattati con solfito, anche se non coltivabili, possono comunque essere considerate come microrganismi di degrado del vino.

Il Brettanomyces può essere rilevato tramite Self-Brett®?

Analisi comparative condotte presso il nostro laboratorio, confrontando Self-Brett®, analisi in Real – Time PCR  e la tradizionale conta su piastra, ci consentono di affermare che Self-Brett® è in grado di rilevare in vino il lievito dannoso anche a concentrazioni di 10 CFU/mL, limite quantitativo molto più basso rispetto alle altre due tecniche.

 

Dati di validazione Self-Brett®

 

[1]      M. Agnolucci et al., “Sulphur dioxide affects culturability and volatile phenol production by Brettanomyces/Dekkera bruxellensis,” Int. J. Food Microbiol., 2010.

[2]      V. Serpaggi, F. Remize, G. Recorbet, E. Gaudot-Dumas, A. Sequeira-Le Grand, and H. Alexandre, “Characterization of the ‘ viable but nonculturable’ (VBNC) state in the wine spoilage yeast Brettanomyces,” Food Microbiol., 2012.

[3]      C. J. Lai, S. Y. Chen, I. H. Lin, C. H. Chang, and H. chung Wong, “Change of protein profiles in the induction of the viable but nonculturable state of Vibrio parahaemolyticus,” Int. J. Food Microbiol., 2009.

[4]      J. D. Oliver, “Recent findings on the viable but nonculturable state in pathogenic bacteria,” FEMS Microbiology Reviews. 2010.

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