I sapori degli alimenti fermentati sono fortemente modellati dai funghi che crescono su di essi, ma le origini evolutive di quei funghi non sono ben comprese. Risultati sperimentali pubblicati questa settimana su mBio offrire ai microbiologi una nuova visione su come queste muffe si evolvono da ceppi selvatici a quelli domestici utilizzati nella produzione alimentare.
Nel documento, i microbiologi riportano che il Penicillium di tipo selvatico le muffe possono evolversi rapidamente in modo che dopo poche settimane questi ceppi somigliano molto al loro cugino addomesticato, Penicillium camemberti , lo stampo che conferisce al formaggio camembert il suo caratteristico sapore. Lo studio mostra come un fungo possa rimodellare il proprio metabolismo in un breve lasso di tempo; dimostra anche una strategia per sondare l'evoluzione di altre culture utilizzate negli alimenti, ha affermato il leader dello studio e microbiologo Dr. Benjamin Wolfe, Ph.D.
"Negli alimenti fermentati, c'è molto potenziale per i microbi di evolversi e cambiare nel tempo", ha affermato Wolfe.
Il laboratorio di Wolfe alla Tufts University di Medford, Massachusetts, si concentra sulla diversità microbica negli alimenti fermentati, ma afferma che i nuovi esperimenti sono iniziati con una scoperta accidentale. Il suo laboratorio stava crescendo e studiava Penicillium commune , un fungo bluastro di tipo selvatico noto per rovinare il formaggio e altri alimenti. Wolfe paragona il suo odore a un seminterrato umido.
Ma nel tempo, i ricercatori hanno notato cambiamenti in alcuni piatti di laboratorio contenenti la muffa puzzolente. "In pochissimo tempo, quel fungo strano, blu e dall'odore di muffa ha smesso di produrre tossine", ha detto Wolfe. Le culture hanno perso la loro tonalità bluastra e sono diventate bianche; odoravano di erba fresca e cominciavano a sembrare più P. camemberti . "Questo ha suggerito che potrebbe davvero cambiare rapidamente in alcuni ambienti", ha affermato.
Per studiare quell'evoluzione in tempo reale, Wolfe e i suoi collaboratori hanno raccolto campioni di funghi da una grotta di formaggio nel Vermont che era stata colonizzata da ceppi selvatici di Penicillium muffe. I ricercatori hanno coltivato gli stampi in piatti di laboratorio contenenti cagliata di formaggio. In alcuni piatti la muffa selvatica veniva coltivata da sola; in altri, è stato coltivato insieme a microbi che sono noti concorrenti nel feroce mondo della colonizzazione del formaggio.
Dopo una settimana, ha detto Wolfe, le muffe sono apparse blu-verdi e sfocate, praticamente invariate, in tutti i test sperimentali. Ma nel tempo, nei piatti dove la muffa cresceva da sola, il suo aspetto è cambiato. Entro tre o quattro settimane dal passaggio in serie, durante le quali le popolazioni di muffe sono state trasferite in nuovi piatti contenenti cagliata di formaggio, il 30-40 percento dei campioni di muffe ha iniziato ad assomigliare di più a P. camemberti . In alcuni piatti diventava più bianco e più liscio; in altri, meno sfocato. (Nei test case competitivi, la muffa selvatica non si è evoluta così rapidamente o in modo evidente.)
Nelle analisi di follow-up, Wolfe e il suo team hanno cercato di identificare le mutazioni genomiche che potrebbero spiegare la rapida evoluzione, ma non hanno trovato colpevoli evidenti. "Non è necessariamente solo genetico", ha detto Wolfe. "C'è qualcosa nella coltivazione in questo ambiente di formaggio che probabilmente capovolge un interruttore epigenetico. Non sappiamo cosa lo attivi e non sappiamo quanto sia stabile."
I ricercatori sospettano che i microbi utilizzati nella maggior parte degli alimenti fermentati, inclusi formaggio, ma anche birra, vino, sake e altri, siano stati addomesticati involontariamente e che abbiano sviluppato sapori e consistenze diversi in reazione alla crescita in un ambiente alimentare. Wolfe afferma che lo studio del suo laboratorio suggerisce che i ceppi selvatici potrebbero essere addomesticati intenzionalmente per produrre nuovi tipi di alimenti artigianali.
A cominciare dal formaggio, ovviamente. "I funghi utilizzati per fare il camembert americano sono francesi", ha detto Wolfe, "ma forse possiamo andare a trovare varietà selvatiche, portarle in laboratorio e addomesticarle. Potremmo avere un nuovo approccio diversificato alla produzione del formaggio negli Stati Uniti".
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Riferimento:"Rapido addomesticamento fenotipico e metabolico del Penicillium selvatico Moulds on Cheese” di Ina Bodinaku, Jason Shaffer, Allison B. Connors, Jacob L. Steenwyk, Megan N. Biango-Daniels, Erik K. Kastman, Antonis Rokas, Albert Robbat e Benjamin E. Wolfe, 15 ottobre 2019, mBio .
DOI:10.1128/mBio.02445-19
