Il ruolo del glutatione sull`evoluzione aromatica

DUBORDIEU ET AL. – RUOLO DEL GLUTATIONE NELL’EVOLUZIONE DEI VINI BIANCHI SECCHI, PAG. 1
IL RUOLO DEL GLUTATIONE SULL’EVOLUZIONE AROMATICA DEI VINI BIANCHI SECCHI.
Denis DUBOURDIEU* e Valérie LAVIGNE-CRUEGE**
*Professeur à la Faculté d’Oenologie de Bordeaux
** Chargée de recherches pour la Société Seguin-Moreau, détachée à la Faculté d’Oenologie.
Introduzione
L’aggiunta di peptidi o di aminoacidi solforati a succhi di frutta per prevenire il loro imbrunimento e il
deterioramento del loro aroma viene sperimentata da diverso tempo con successo (Molnar-Perl et
Friedman, 1990 ; Naim et al.,1993, 1997).
Come i succhi di frutta, certi vini bianchi secchi possono manifestare durante l’invecchiamento
un’evoluzione aromatica difettosa, caratterizzata dalla perdita degli aromi fruttati del vino giovane e
dalla comparsa di sentori che ricordano la cera, la naftalina o persino l’encaustico. Questo
invecchiamento prematuro dell’aroma dei vini bianchi secchi si accompagna spesso ad un
cambiamento del colore e in particolare ad un aumento della tinta gialla, aranciata.
La frequenza di questo difetto nei vini bianchi secchi e l’handicap commerciale che ne deriva ha
risvegliato l’interesse dei ricercatori. E stata dimostrata l’influenza del 2-aminoacetofenone
sull’invecchiamento atipico (ATVA) dei vini bianchi secchi tedeschi (Rapp et al, 1993). Sia i fattori
pedoclimatici che favoriscono la sua formazione nei vini (Köhler et al., 1995 ; Rapp et al., 1998), che le
vie biosintetiche di questo composto sono stati oggetto di numerosi lavori (Ge ner et al., 1998).
Attualmente si stanno studiando dei metodi per prevenire la formazione del 2-aminoacetofenone nei
vini (Rauhut et al, 2001).
La presenza del 3-idrossi-2(5H)-furanone (sotolone) è stata messa in evidenza nei vini bianchi secchi
che manifestavano un invecchiamento aromatico prematuro difettoso. Se il contributo di questo
composto all’aroma dei vini delllo Jura e dei vini di Xeres (Dubois, 1976; Guichard et al, 1993) così
come i sentori di “fico secco” e di rancido nei vini dolci e nei vini di Porto (Cutzach, 1998) sono stati
chiaramente dimostrati, il ruolo del sotolone nell’invecchiamento aromatico dei vini biachi secchi non è
stato ancora studiato. Noi abbiamo cercato e dosato questo composto in diversi vini bianchi secchi che
mostravano un’evoluzione aromatica difettosa. Le concentrazioni di sotolone, comunque di gran lunga
inferiori a quelle descritte nei vini dolci maturati in condizioni ossidative, oltrepassano la soglia di
percezione (8µg/L). Sono state descritte in letteratura diverse vie chimiche di formazione del sotolone,
tre delle quali potrebbero intervenire nei vini bianchi secchi. Questo composto può formarsi a partire
dalla treonina in presenza di glucosio e di ossigeno in un mezzo acido (Takahashi et al, 1976), o per
aldocondensazione dell’acido glutammico passando dall’ acido ossoglutarico e piruvico in presenza o
assenza di glucosio (Kobayoshi, 1989; Cutzach, 1998). Una terza via di formazione del sotolone è
stata descritta recentemente nel succo di limone (König et al., 1999). Gli autori descrivono la comparsa
del sotolone in presenza di etanolo, di acido ascorbico e di ossigeno. E’ interessante notare che la
formazione del sotolone in questo tipo di bibita è sempre associata a un difetto.
L’alterazione dell’aroma e del colore nei succhi di frutta da una parte e l’invecchiamento atipico dei vini
bianchi secchi dall’altra parte, sembrano presentare delle similitudini. E’ per questo che abbiamo
pensato che i metodi utilizzati per i succhi di frutta per prevenire questo difetto, cioè l’aggiunta di peptidi
o di aminoacidi solforati, possano essere efficaci nei vini bianchi secchi. Presentiamo in questo lavoro i
primi risultati che riguardano il ruolo del glutatione sull’evoluzione aromatica dei vini bianchi secchi.
1 – Il glutatione nei mosti e nei vini:
1.1: Il glutatione, costituente naturale dei mosti.
Il glutatione è uno dei costituenti principali di numerose piante e alimenti (Friedman, 1994 ; Noctor et
al., 1998 ; Son et al., 2001). Questo tripeptide viene descritto come inibitore dei meccanismi enzimatici
e non enzimatici dell’imbrunimento dei succhi di frutta e di altri alimenti (Molnard-Perl et Friedman,
1990; Friedman, 1994, 1996). Previene anche la formazione di radicali liberi e ha anche un ruolo
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disintossicante delle cellule; per questo, è utilizzato nell’industria farmaceutica (Ho et al,1992; Jones et
al, 1992).
La presenza di quantità importanti di glutatione negli acini d’uva è stata evidenziata da Cheynier et al.
(1989) e da Liyanage et al.(1993). I meccanismi di accumulo di questo composto nell’uva non sono
ben conosciuti. Sembra che la nutrizione azotata nel vigneto abbia un’influenza significativa. Abbiamo
paragonato i tenori in glutatione dei mosti che avevano concentrazioni di azoto assimilabile differenti
(valutati con il metodo della formaldeide). Nei mosti carenti in azoto (concentrazione inferiore a 160
mg/l), il tenore in glutatione risulta essere più basso, nelle nostre condizioni di estrazione, cioè in
assenza di ossigeno e in presenza di quantità elevate di SO2 (10 g/Hl) (Tabella I).
Tabella I: Incidenza della nutrizione azotata del vigneto sul tenore di glutatione dei mosti di uve a bacca bianca.
Azoto assimilabile
(mg/L)
Glutatione
(mg/L)
Mosto
1
62
Mosto
2
244
Mosto
3
76
Mosto
4
202
Mosto
5
224
Mosto
6
56
Mosto
7
187
Mosto
8
42
12
28
17
28
25
6
22
4
Evidenziamo anche che nei vigneti che presentano sintomi di carenza azotata (scarsa vigoria,
ingiallimento delle foglie), un apporto sotto forma di nitrato di ammonio (60 unità) nel mese di giugno
permette di ritrovare nel mosto un tenore di glutatione paragonabile a quello di un mosto testimone
naturalmente ricco in azoto (Tabella II).
Tabella II:Incidenza dell’apporto di azoto al vigneto (giugno) sul tenore di azoto assimilabile e di glutatione del
mosto
Azoto assimilabile Glutatione
(mg/L)
(mg/L)
Testimone carente
29
18
Carenza con apporto (60 U)
174
120
Ricco in natura
202
90
La formazione dell’acido 2-S-glutationil caffeoil tartarico (GRP) per reazione del glutatione con alcuni
chinoni durante l’estrazione è stata chiaramente descritta (Singleton et al., 1984 ; Singleton et al.,
1985 ; Cheynier et al., 1986). Un’altra quota di glutatione viene eliminata dal mosto per ossidazione di
questo composto a disolfuro (Adams et al. 1995). Questi autori stimano che la metà del glutatione
presente negli acini d’uva venga trasformato in disolfuro nel corso della pigiatura. Malgrado l’elevata
reattività del glutatione nei confronti dell’ossigeno e dei composti fenolici del mosto, abbiamo messo in
evidenza la presenza di glutatione in forma ridotta nei mosti di uve bianche, estratti secondo le normali
condizioni della pratica. Le concentrazioni riscontrate nei diversi mosti analizzati variano da qualche
milligrammo a una ventina di milligrammi per litro (Tabella III).
Tabella III: Esempio di dosaggio del glutatione nei diversi mosti di Sauvignon e Semillon (annata 1999 e 2000).
Glutatione
(mg/L)
Mosto
1
11,5
Mosto
2
5,8
Mosto
3
3,1
Mosto
4
24,5
Mosto
5
2,5
Mosto
6
6
Finora, la presenza del glutatione nei mosti d’uva non è mai stata descritta.
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Mosto
7
18
Mosto
8
7,3
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1.2: Evoluzione del tenore di glutatione durante la fermentazione alcolica dei vini bianchi secchi.
Il glutatione, che rappresenta più del 95% del pool intracellulare dei tioli a basso peso molecolare nelle
cellule di lievito (Elskens et al., 1991), è indispensabile per la loro moltiplicazione (Murata e Kimura,
1986).
Se si segue l’evoluzione del tenore di glutatione del mosto durante la fermentazione alcolica, si può
vedere inizialmente una diminuzione della sua concentrazione. Dopo qualche giorno di fermentazione,
il tenore di glutatione aumenta di nuovo nel mosto e ciò viene confermato dai dosaggi di Park et al.
(2000). Questo aumento progressivo della concentrazione di glutatione si osserva dopo il solfitaggio
del vino, per poi stabilizzarsi circa un mese dopo il completamento della fermentazione alcolica (Figura
1).
concentrazione di glutatione (mg/L)
12
10
8
6
4
2
0
moût
T1
T3
T6
T9
sulfitage
T20
T30
Figura 1: Evoluzione del tenore di glutatione dei mosti durante la fermentazione
Sembra che il lievito utilizzi il glutatione disponibile nel mosto durante la fase di crescita e che poi lo
liberi alla fine della fermentazione alcolica. E’ verosimile che il glutatione venga liberato dal lievito
contemporaneamente al pool di aminoacidi, all’inizio dell’autolisi.
Fino a quando il vino è a contatto delle fecce, esso acquisisce all’inizio della maturazione un
“potenziale riduttore”. Sembra esistere, in determinate condizioni di vinificazione, una correlazione tra il
tenore iniziale de glutatione del mosto e il tenore di glutatione nel vino un mese dopo la fine della
fermentazione alcolica (Tabella IV).
Tabella IV: Incidenza del tenore di glutatione del mosto sul tenore di glutatione del vino giovane.
Glutatione del mosto
(mg/L)
Glutatione del vino
corrispondente
(mg/L)
9
5
4
17
2
11
7
6
22
3
Queste osservazioni devono essere confermate.
1.3 – Evoluzione del tenore di glutatione dei vini bianchi secchi durante la maturazione
L’arricchimento di glutatione nei vini alla fine della fermentazione alcolica, conferisce loro un “potere
riducente” che, in caso di fondatezza della nostra ipotesi, potrebbe proteggere gli aromi, prevenendone
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un’evoluzione prematura. La maggior parte dei vini bianchi secchi da selezione sono conservati diversi
mesi in barrique, spesso sulle fecce, prima di essere imbottigliati.
Riportiamo qui, a titolo di esempio, (Figura 2) l’evoluzione del tenore di glutatione dello stesso
vino Sauvignon conservato 10 mesi in fusti nuovi o usati, sulle fecce o senza.
[glutathion] (mg/L)
18
16
14
12
fût neuf
10
fût neuf soutiré
8
fût usagé
6
fût usagé soutiré
4
2
0
Fin Fa
décembre
janvier
février
mai
prélèvements
Figure 2 :Incidenza del tipo di maturazione in barrique sull’evoluzione del tenore di glutatione dei vini.
Quando le fecce vengono tolte dal vino, il tenore di glutatione diminuisce rapidamente e in modo
significativo durante la sua conservazione. Questo fenomeno è accentuato nel caso vengano usate
barriques nuove, dove i fenomeni ossidativi sono più importanti. Qualsiasi sia il modo in cui viene
conservato il vino, si osserva una perdita significativa del “potere riducente” del vino. La conservazione
dei vini sulle fecce consente di conservare il tenore di glutatione. In tali condizioni, la diminuzione del
“potenziale riducente” del vino risulta essere più lento e meno importante.
2 – Il tenore di glutatione dei vini e la loro evoluzione aromatica
2.1: Incidenza del tenore di glutatione dei vini durante la conservazione sull’evoluzione aromatica.
Abbiamo mostrato che in base al tipo di conservazione del vino, il potenziale riducente del vino, che noi
valutiamo tramite il suo tenore di glutatione, viene più o meno ben conservato, fino a quando il vino
resta in barrique. Uno dei ruoli principali attribuiti alle fecce dei lieviti durante la vinificazione di vini da
selezione è quello di proteggere l’aroma fruttato dei vini giovani, poiché ne limita la loro ossidazione.
Queste osservazioni, più volte verificate, ci hanno fatto pensare che la liberazione del glutatione da
parte delle fecce nel corso della conservazione dei vini possa in parte spiegare questo fenomeno.
Abbiamo seguito, in un vino bianco Sauvignon annata 2000, conservato in barrique nuova o usata, su
fecce o in assenza di fecce, l’evoluzione simultanea del glutatione, dei tioli volatili (4-metil-4mercaptopentanone, 4MMP e 3-mercaptoesanolo 3-MH), composti chiave dell’aroma del Sauvignon
(Dubourdieu et al.,2000), del sotolone e del 2-aminoacetofenone, markers dell’invecchiamento
difettoso dei vini bianchi secchi.
Come osservato precedentemente, il tenore di glutatione del vino diminuisce in modo importante in
assenza di fecce, soprattutto quando il vino è conservato in barrique nuove (Tabella V).
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Tabella V: Evoluzione del tenore di glutatione di un sauvignon durante la conservazione in barrique.
Fine FA
Novembre
Aprile
Tenore di glutatione (mg/L)
Barrique Barrique usate
Barrique
vecchie
travasate
Nuove
6,3
6,3
6,3
7,5
5,2
6,7
5,8
3,1
4,8
Barrique
nuove travasate
6,3
4,1
2
I principali markers dell’aroma fruttato del sauvignon, il 3-MH e il 4-MMP, hanno un’evoluzione
paragonabile (Tabella VI).
Tabella VI: Evoluzione del tenore di 4-MMP e 3-MH di un sauvignon conservato in barrique
Barrique usata
B usata travasata
Barrique nuova
Barrique nuova
travasata
Fine FA
Novembre
Aprile
Fine FA
Novembre
Aprile
Fine FA
Novembre
Aprile
Fine FA
Novembre
4-MMP
(ng/L)
11
13
13
11
11
10,1
10
8,7
8,3
10
8,7
3-MH
(ng/L)
1501
1508
1318
1501
1144
717
1406
1240
1235
1406
1231
Aprile
5,5
520
Dopo otto mesi di conservazione (Aprile), il tenore di 3-MH, composto volatile il cui aroma ricorda il
pompelmo, diminuisce in modo considerevole quando il vino viene conservato senza fecce. La
concentrazione del 4-MMP è invece più stabile. Diminuisce di un fattore due, nella barrique nuova
travasata, cioè, in quelle condizioni che determinano un cambiamento significativo del potenziale
riducente del vino. Questi risultati mostrano chiaramente l’effetto protettore delle fecce nei confronti
dell’aroma fruttato dei vini giovani.
Sembra che la presenza delle fecce nel corso della conservazione dei vini bianchi secchi in barriques
ritardi “l’invecchiamento” dell’aroma. Il dosaggio del sotolone e dell’aminoacetofenone nelle diverse
condizioni di conservazione della nostra prova alla fine della conservazione ne da’ una conferma
(Tabella VII).
Tabella VII: Dosaggio del sotolone e del 2-aminoacetofenone alla fine della conservazione.
Sotolone (µg/L)
2-aminoacetofenone (ng/L)
B1
vino
1
< 20
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B 1 vino
travasato
2,6
75
B nuova
4
80
B nuova
travasata
8,2
128
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Il sotolone, la cui presenza nei vini bianchi secchi non era ancora stata evidenziata fino a questo
momento, viene ricercato in tutte le condizioni di conservazione. E ancora una volta, è in assenza di
fecce in barrique nuove che la concentrazione del sotolone del vino risulta più alta. Lo stesso
comportamento si nota per il 2-aminoacetofenone. Contrariamente al sotolone, la soglia di percezione
olfattiva di questo composto non è mai stata raggiunta nelle condizioni delle nostre prove.
Questi risultati mostrano che le fecce possono limitare la formazione del sotolone e del 2aminoacetofenone durante la maturazione, preservando quindi l’aroma dei vini bianchi secchi da una
evoluzione prematura.
Evidenziamo che le condizioni più favorevoli alla conservazione delle qualità aromatiche dei vini
bianchi secchi sono quelle che limitano la diminuzione del glutatione. L’attitudine delle fecce a
combinare l’ossigeno (Salmon et al., 1999) spiega il loro effetto protettore nei confronti del glutatione
da una parte e degli aromi solforati dall’altra.
2.2: Incidenza dell’aggiunta di glutatione all’imbottigliamento sull’evoluzione aromatica dei vini.
Abbiamo potuto osservare che le diverse operazioni di stabilizzazione del vino prima
dell’imbottigliamento (collaggio, refrigerazione, filtrazione) possono portare a una sensibile diminuzione
della concentrazione del glutatione. Qualora non si manifesti durante la conservazione, il difetto
dell’invecchiamento prematuro si manifesta a volte molto rapidamente dopo l’imbottigliamento.
Abbiamo paragonato l’evoluzione aromatica dello stesso sauvignon (annata 1995), con o senza
aggiunta di 10 mg/l di glutatione al momento dell’imbottigliamento. Il dosaggio dei tioli volatili, del
sotolone e del 2-aminoacetofenone, così come la stima dell’intensità del colore giallo (DO420), sono
stati studiati dopo tre anni dall’imbottigliamento.
Tabella VIII: Misura del colore giallo dei vini dopo tre anni dall’imbottigliamento.
DO 420
vino
testimone
0, 203
vino addizionato con
glutatione (10mg/L)
0, 136
Appare chiaramente che l’aggiunta del glutatione all’imbottigliamento limita significativamente
l’evoluzione del colore del vino verso sfumature gialle. Questi risultati confermano l’attitudine del
glutatione a inibire i fenomeni enzimatici e non enzimatici dell’imbrunimento già descritti nei succhi di
frutta (Molnar-Perl et Friedman, 1990 ; Friedman, 1994, 1996).
In presenza di glutatione, l’aroma fruttato del vino giovane, valutato con il dosaggio del 3-MH, è
anch’esso meglio conservato (Tabella IX).
Tabella IX : Dosaggio del 3-mercapto-esanolo nei vini dopo tre anni di bottiglia.
Vino
testimone
3-MH
(ng/L)
320
Vino addizionato con
glutatione
(10mg/L)
445
Inoltre, come abbiamo osservato durante la conservazione, la comparsa dell’invecchiamento difettoso
dell’aroma dei vini bianchi secchi viene ritardato quando si aggiunge al vino all’imbottigliamento il
glutatione (Tabella X).
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Tabella X : Dosaggio del sotolone e del 2-aminoacetofenone nei vini a tre anni dall’imbottigliamento.
Vino
testimone
Sotolone
(µg/L)
2-aminoacétophénone
(ng/L)
9
Vino addizionato con
glutatione
(10mg/L)
3
215
125
Il tenore di sotolone del vino testimone supera la soglia di percezione (8 µg/l). Questo campione
contiene il doppio di aminoacetofenone del vino addizionato di glutatione. Questi risultati confermano il
giudizio dei degustatori che hanno trovato nel vino testimone il difetto di invecchiamento difettoso,
mentre il vino addizionato con glutatione è stato giudicato molto più fresco.
Conclusioni
Il tenore di glutatione dei mosti, compreso tra 0 e 30 mg/l, è influenzato dalla nutrizione azotata del
vigneto. I mosti con meno azoto contengono meno glutatione. All’inizio della fermentazione alcolica,
durante la fase di moltiplicazione dei lieviti, il glutatione scompare quasi completamente dal mosto;
aumenta di nuovo verso la fine della fermentazione e nei primi tre mesi di conservazione sulle fecce.
Durante la maturazione in barrique, la presenza di fecce limita la diminuzione del tenore di glutatione e
di tioli volatili varietali del sauvignon; contemporaneamente, le fecce prevengono l’invecchiamento
aromatico difettoso dei vini bianchi secchi (sotolone e 2-aminoacetofenone). L’aggiunta
all’imbottigliamento di 10 mg/l di glutatione a un sauvignon limita l’ingiallimento del colore, la perdita
dell’aroma varietale e la tendenza all’invecchiamento difettoso.
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