Microbioma e biotecnologie innovative che fanno impresa

Fonte: rivista "Vigne, Vini & Qualità"
articolo a cura di: Alessandra Biondi Bartolini - Consulente R&S

Tra i settori più promettenti del mondo delle Startup e degli Spinoff universitari di tutto il mondo, sicuramente quello delle biotecnologie riveste un ruolo di primo piano. Dalla ricerca medica che ha visto nascere nuove strutture in grado di fornire agli utenti sequenziamenti del proprio Dna e test genetici per poche centinaia di Euro alle indagini di chimica agraria o degli alimenti, il passo è breve.

Un esempio è quello di Biome Makers, una startup innovativa spagnola con centro di ricerca a Valladolid, pluripremiata in patria come impresa innovativa e unica società non americana a essere stata selezionata nel 2015 dal programma di illumina Acceterator, l'incubatore di startup biotecnologiche più influente al mondo (tanto da essere quotato in borsa) e operante nell'area di San Francisco, dove oggi anche la stessa Biome Makers ha la sua sede.

Alberto Acedo, genetista con PhD in genetica medica, e Adrián Ferrero, economista specializzato in innovazione e con esperienza nel mondo dell'impresa, sono i fondatori di Biome Makers, nata nel 2014 da una combinazione ottimale di competenze unita alla passione per il vino e per il suo mondo. Oggi Biome Makers è formata da un team di 20 persone con età media di 30 anni, il 40% delle quali vanta un titolo di ricerca PhD.

Alberto Acedo, tra i relatori di Enoforum 2017 a Vicenza dal 15 al 17 maggio scorso, ci ha raccontato che cosa fa il suo team e in che cosa consiste WineSeq®, il servizio cli indagine e ricerca originale e brevettato che Biome Makers ha lanciato per il mondo del vino.

Obiettivi ambiziosi

"Siamo una società biotecnologica innovativa fondata nel 2014 e ci siamo specializzati nella comprensione del fulcro­bioma e della sua influenza nell'industria agroalimentare", racconta Acedo. "Quello che facciamo è sfruttare le poten­zialità date dal sequenziamento del DNA e dall'approccio di machine learning dei big data per misurare, interpretare e controllare il microbioma del suolo e fornire una visione e delle indicazioni di tipo avanzato, che permettano ai nostri clienti di ottimizzare le quantità e incrementare la qualità delle loro produzioni". Acedo e i suoi colleghi guardano al futuro, alla tecnologia e all'ambiente, come spiega egli stesso: "La nostra aspirazione principale è semplice ma ambiziosa: garantire il cibo del futuro. Il nostro desiderio è di aprire la strada a metodi e prodotti nuovi che si avvantaggino del microbioma degli ambienti agricoli naturali anziché combatterlo, per una produzione alimentare più sostenibile e di qualità superiore.

Amiamo quello che facciamo e comprendiamo l'importanza e il valore di creare qualità nei prodotti agricoli e questo è il motivo per cui vogliamo continuare a crescere, imparare e innovare, utilizzando le piattaforme tecnologiche più avanzate e le collaborazioni più adatte a domesticare piuttosto che a combattere il microbioma naturale". Ed è per questo che per i produttori viticoli è nato WineSeq®, piattaforma digitale basata su una tecnologia brevettata di Biome Makers che fornisce un servizio completo di analisi del suolo: la geolocalizzazione dei campioni analizzati, la caratterizzazione del terroir e la determinazione del microbioma del suolo e del vino.

Come funziona WineSeq

In che cosa consiste e come funziona? Aderendo al servizio gli utilizzatori hanno accesso alla piattaforma - che fornisce una serie di informazioni utili, come Wikibiome, il database dei microrganismi di interesse viticolo ed eno­logico, o i servizi di consulenza e assistenza tecnica degli esperti di Biome Makers - e, una volta terminata l'analisi, ai risultati dei loro campioni.

Per avere l'analisi del microbiota del proprio vigneto i produttori ricevono per posta un kit e seguendo una procedura molto semplice raccolgono un campione di suolo, utilizzano la App per tracciarne l'origine e la localizzazione e per fornire altri dettagli utili e inviano il campione ai laboratori di Biome Makers.

Una volta che il campione raggiunge il laboratorio, comincia il lavoro sul Dna, che gli utenti potranno continuare a segui­re sui loro Smartphone o Tablet.

"Il primo passaggio del processo di Wineseq è quello di isolare il Dna di tutti i microrganismi presenti nel campione di suolo e di purificarlo e concentrarlo, utilizzando opportuni reagenti chimici. 

La sequenza esatta di questo pool competo di Dna viene quindi letta da una macchina e, poiché i geni di ogni specie sono unici, a questo punto siamo in grado di guardare la sequenza e identificare quali specie di lieviti e batteri fossero presenti nel campione iniziale e la loro relativa abbondanza", spiega Acedo.

A cosa serve

La conoscenza del microbiota del vigneto porta informazioni sulla diversità microbiologica e indicazioni sulle specie in grado di caratterizzare la tipicità dei vini o sulla presenza di rischi in agguato. Infatti, come hanno dimostrato alcuni studi recenti (Burns et al., 2015; Zarranoindia et al., 2015), esisterebbe una relazione stretta tra il microbiota del suolo e del vigneto e quello dei mosti nelle prime fasi della fermentazione e successivamente dei vini.

Comprendere e interpretare le informazioni derivanti dallo studio del microbiota del vigneto significa studiarne le dinamiche e l'ecologia nei diversi organi della pianta e individuare le relazioni esistenti tra i microrganismi coinvolti con il benessere della pianta e quelli implicati nella fermentazione e nei processi di trasformazione dei mosti e dei vini. Una visione olistica del rapporto tra pianta, suolo e fermentazione la cui comprensione prima, e le possibilità di gestione poi, rappresenteranno una vera e propria rivoluzione nel modo di interpretare la produzione enologica, che potrà diventare a tutti gli effetti un'enologia di precisione.

Nella pratica gli utenti di WineSeq quindi ricevono un fin­gerprinting completo del microbioma del suolo e dell'uva e in tal modo e con l'aiuto dell'expertise di Biome Makers scoprono l'attività specifica dei principali microrganismi rilevati nel loro campione, con informazioni utili per predire e prevenire i problemi e per incrementare la qualità. E ancora più nella pratica, come possono utilizzare queste informazioni? "In diversi modi", risponde Acedo.

"Prima di tutto per prevenire o anticipare precocemente i problemi del suolo che potrebbero influenzare la salute della pianta o la qualità del vino, per migliorare le produzioni e ridurre i costi. Poi i dati possono essere utilizzati per caratterizzare e dare un'identità alle proprie produzioni, evidenziando le proprietà caratteristiche del terroir, rilevando i micror­ganismi coinvolti in qualunque fase della produzione e anche oggettivando il valore economico potenziale dei propri vigneti sulla base della qualità dei suoli (fertilità).

E infine i risultati possono essere utilizzati nel controllo e possono dare al viticoltore il ruolo di gestore della fertilità, stabilizzare il profilo dei vini con una maggiore identità del terroir e un maggior carattere e guidare le nuance desiderate ad ottenere vini migliori".