Gli acidi grassi sono essenziali per il lievito?

Negli ultimi tempi in enologia si è fatto molto nel campo della nutrizione del lievito, infatti l’attivante enologico organico è oggi conosciuto ed utilizzato ampiamente; grande attenzione è stata data in sopratutto all’azoto α-amminico, al fine di offrire all’enologo la possibilità di incrementare la frazione amminoacidica del mosto. Oggi molti attivanti in commercio riescono a produrre un incremento dell’azoto α-amminico nell’ordine di 20 – 30 mg/L ai dosaggi di 50 – 70 g/hL forniti all’inoculo del pied de cuve: questo azoto permette di migliorare la sintesi dei pool enzimatici, degli acidi nucleici e delle membrane plasmatiche del lievito.

Minore attenzione è stata forse posta agli acidi grassi a lunga catena (C16 e C18) che vanno a comporre le code alifatiche dei diacilgliceroli, elementi fondamentali della membrana fosfolipidica. Ad oggi l’unica fonte di acidi grassi C16 e C18 può essere considerata la scorza di lievito, che in effetti dà un certo aiuto nella gestione dei mosti bianchi molto chiarificati (NTU < 50): non è ben chiaro l’incremento in acidi grassi che un suo impiego può determinare.

A differenza degli amminoacidi, gli acidi grassi non sono strettamente essenziali in quanto il lievito può sintetizzarli partendo dal glucosio, via acido piruvico, sino al palmitato (acido palmitico).

L’acido palmitico è un acido carbossilico saturo (C16:0) in cui vi sono 16 atomi di carbonio, con il carbonio C1 coinvolto nel gruppo funzionale carbossilico e gli altri 15 atomi di carbonio a comporre la coda alifatica; lo 0 dopo i due punti indica che non vi sono doppi legami nella catena, perciò ogni carbonio in essa è legato a due carboni adiacenti e a 2 idrogeni laterali, tranne il C16 che è legato a 3 idrogeni.

Dall’acido palmitico si ottiene per desaturazione via NADP+ l’acido palmitoleico (C16:1, Δ9), un acido grasso monoinsaturo con insaturazione (doppio legame) in posizione C9. L’acido palmitoleico è anche un omega 7 (ω-7): questa dicitura si trova spesso in ambito nutrizionale e conta le insaturazioni partendo dal carbonio terminale, in questo caso il C16 (ω-1).

Per elongazione dell’acido palmitico si ottiene l’acido stearico (C18:0); infine, per desaturazione via NADP+ dell’acido stearico si ottiene l’acido oleico (C18:1, Δ9 ), insaturo in C9, ovvero un omega 9 (ω-9); con una successiva desaturazione in C12 si ottiene l’acido linoleico, (C18:2, Δ9,12) ovvero un omega 6 (ω-6).

Questi 5 acidi grassi (palmitico, stearico, palmitoleico, oleico, linoleico) sono i più presenti nei triacilgliceroli siti nelle particelle lipidiche di Saccharomyces cerevisiae, dove svolgono il ruolo di esteri di riserva per la formazione dei fosfolipidi.

La sintesi di una singola molecola di palmitato richiede:

l’impiego di una molecola di acetil coenzima A, che deriva dal piruvato (prodotto ultimo della glicolisi) ed è il punto di partenza per la sintesi del palmitato.

l’impiego di 7 molecole di malonil coenzima A (che derivano dall’acetil coenzima A) necessarie all’elongazione dell’acido grasso da 2 a 16 atomi di carbonio.

la defosforilazione di 7 molecole di ATP che servono alla sintesi del malonil coenzima A partendo da acetil coenzima A e ione bicarbonato.

l’ossidazione di 14 molecole di NADPH,H+ per ridurre il numero di ossidazione degli atomi di carbonio fornendo in tutto 28 elettroni.

(fonte: Palmitic Acid: Physiological Role, Metabolism and Nutritional Implications. Autori: Gianfranca Carta, Elisabetta Murru, Sebastiano Banni, Claudia Manca).

Un ulteriore sforzo metabolico si ritrova nella deidrogenazione del palmitato e dello stearato (desaturazione). Questo processo richiede la sottrazione di due idrogeni (in posizione 9) dalla catena alifatica dei due acidi grassi saturi. Tale deidrogenazione è svolta dal NADP+, con formazione di NADPH,H+; il NADPH,H+ deve essere poi riossidato a NADP+ per azione di una ½ O2 che sottrae i due idrogeni liberando una molecola di H20.

Nelle condizioni fermentative l’O2 (ossigeno molecolare) è quasi assente dal mezzo e costituisce quindi un fattore limitante la sintesi degli acidi grassi monoinsaturi; ne consegue la difficoltà oggettiva di ottenere la giusta quantità di acido palmitoleico e di acido oleico e la conseguente carenza di questi acidi grassi monoinsaturi nelle catene alifatiche dei fosfolipidi.

E’ inoltre ipotizzabile che l’acetil coenzima A, in una situazione di stallo nella sintesi degli acidi grassi monoinsaturi possa andare incontro ad una idrolisi con liberazione di acido acetico.

L’insieme di queste problematiche ha portato il mondo della ricerca ad interrogarsi se un mezzo arricchito in acidi grassi insaturi possa permettere al lievito una migliore performance con minore produzione di acido acetico. Effettivamente, a livello sperimentale, l’arricchimento di mezzi sintetici con acido oleico e linolenico ha dato una risposta positiva da parte del lievito, con una maggiore rapidità fermentativa e un minor tenore in acidità volatile: 0,24 g/l di acido acetico prodotto in presenza di 1,5 g/L di acidi grassi monoinsaturi esogeni contro 0,60 g/L di acido acetico prodotto in assenza di acidi grassi monoinsaturi esogeni. (fonte: Factors affecting acetic acid production by yeasts in strongly clarified grape musts. Autori: E. Garcia Moruno, C. Delfini, E. Pessione, C. Giunta, Istituto Sperimentale per l’Enologia di Asti; Dipartimento Biologia Animale, Università di Torino).

Oggi è possibile eseguire analisi dettagliate sulla dotazione azotata del mosto, mentre è meno facile ottenere informazioni sulla dotazione in acidi grassi, diacilgliceroli e triacilgliceroli. Il mio augurio è che lo studio degli acidi grassi e degli esteri del glicerolo possa avere in futuro una crescita nel settore enologico; penso inoltre possa essere utile che la ricerca enologica si soffermi sugli steroli, i coenzimi ossidoriduttivi (NAD+, NADP+) e il coenzima A, con il fine ultimo di fornire soluzioni adeguate per condurre senza difficoltà le fermentazioni di mosti poveri in questi composti.