Flocculazione: un comportamento sociale! (parte 2)

Come abbiamo precedentemente visto (in questa pubblicazione), quando si parla di flocculazione il fenotipo gioca un ruolo fondamentale. Ricerche scientifiche hanno dimostrato che molti ceppi ale si dimostrano sensibili non solo dalla presenza di mannosio e suoi derivati, ma anche dalla presenza di altri zuccheri quali maltosio, glucosio e saccarosio, ma non dal galattosio. In realtà ci sono dei ceppi la cui flocculazione non è influenzata minimamente dalla presenza di alcuno zucchero (mannosio compreso) ed altri che flocculano solo al raggiungimento di elevate concentrazioni alcoliche, quindi le variabili e le caratteristiche ceppo specifiche sono numerosissime.

Beer-lineup-bright.jpgGli zuccheri non sono gli unici fattori inibenti, anche i cationi disciolti nel liquido influenzano la flocculazione, come anche valori estremi di pH, condizioni di processo quali la temperatura, la disponibilità di nutrienti, la presenza di ossigeno disciolto o l’agitazione meccanica.

Uno dei fattori principali a favorire una corretta flocculazione è il corredo di ioni presenti nella soluzione. Lo ione Ca++ è quello che più attivamente stimola la corretta formazione della lecitina a favore della flocculazione; ci sono anche altri ioni che agiscono similarmente al calcio inducendo la flocculazione. Altri però, come Ba++, Sr++ e Pb++, competono negativamente sugli stessi siti attivi del Ca++ non svolgendo però la stessa funzione attivante sulla lecitina, inibendo quindi la flocculazione.

Si è ulteriormente dimostrato che in basse quantità Na+ e K+ ridurrebbero l’effetto repulsivo tra le cellule, ma in quantità’ elevate invece provocherebbero delle distorsioni della struttura della lecitina inibendone la flocculazione.

Anche il pH è un fattore che agisce attivamente sul corretto esito della flocculazione, andando ad influenzare la presenza degli ioni disciolti e la carica delle proteine di membrana, oltre che la loro conformazione. Per i lieviti da birra l’optimum è tra 3.0 e 5.0.

La temperatura agisce anch’essa sulla flocculazione. Basse temperature rallentano i moti convettivi nella birra e l’attività del lievito (produzione di CO2) e relative turbolenze facilitando l’aggregazione tra le cellule. Un minimo di turbolenze sono comunque positive per dare la possibilità alle cellule, altrimenti immobili, di avvicinarsi ed interagire.

flocculazioneSi è visto che anche l’età della cellula ha un’azione diretta sulla flocculazione, e che le cellule madri hanno più capacità flocculante. E’ per questo che nei casi in cui si effettuano ripetuti cicli di reinoculo si può notare una propensione alla flocculazione, semplicemente perché si è andati a raccogliere e selezionare cellule di lievito aventi questa caratteristica. Oltre all’età genealogica va presa in considerazione anche l’età metabolica, ovvero la fase di crescita in cui si trova la cellula stessa.

La propensione a flocculare di un lievito non è sempre considerata positivamente, soprattutto quando una prematura flocculazione provocherebbe una scarsa attenuazione della birra finita. Flocculazioni premature possono essere scaturite da: selezione di cellule flocculanti nei vari recuperi del lievito; contaminazioni batteriche; composizione del mosto (polisaccaridi ad alto peso molecolare: arabinosio e xilosio) e molti altri fattori. Come si evince da quanto detto la capacità flocculante di un lievito è data da caratteristiche intrinseche ma anche da molti fattori estrinseci da tenere altrettanto in considerazione. (immagine 3 – azione dei fattori esterni)

lecitina-mannosio-3Dopo aver ampiamente discusso dei fattori che influenzano direttamente o indirettamente la formazione di aggregati cellulari, concludiamo ricordando che alla base di tutto ciò vi è l’espressione di un naturale istinto di sopravvivenza. La ragione per cui le cellule di lievito ad un certo punto della loro vita decidono di unirsi è dato meramente alla salvaguardia della specie. Infatti finché il mezzo dispone di sufficienti micro e macro elementi nutritivi le cellule vivono di vita propria, ma è quando questi iniziano a scarseggiare che optano per “l’unione fa la forza”. Questi aggregati cellulari permettono in scarsità nutritive di innescare dei suicidi altruistici (apoptosi) delle cellule all’interno del flocculo andando quindi a liberare le sostanze nutritive indispensabili per il resto delle cellule all’esterno della colonia.

Questa riflessione conclusiva ci porta ancor di più a rispettare e cercare di capire meglio questi splendidi microorganismi che ci circondano e si sacrificano per il nostro bene

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