Un vitigno autoctono Campano ancora poco conosciuto Morbidezza e dolcezza di tannini Similitudini con Aglianico Campano e Ciliegiolo Toscano Veloce maturazione fenolica Buona resistenza a crittogame Aglianicone

Il mercato dei vini di qualità, ed in particolare quello dei vini tipici, è favorevole all’industria vinicola meridionale, in special modo a quella campana che vanta, oltre ad una antica tradizione enologica, un ricchissimo patrimonio di vitigni autotoni. Il processo di rinnovamento del comparto viti-vinicolo è indirizzato a produzioni di qualità, tracciate, che sia capace di esprimere il terroir di origine e che presenti elevate caratteristiche nutraceutiche.

Tecnologie avanzate in viticoltura ed enologia per un vino innovativo ottenuto dal vitigno Aglianicone

Partnership Prof. Alessandro Piccolo, Dr. Pierluigi Mazzei CERMANU, Università di Napoli Federico II – Responsabile Scientifico Dr. Giuseppe Celano Dip. Scienze dei Sistemi Colturali, Forestali e dell'Ambiente Università della Basilicata Prof. Guglielmo Trupiano, Dott. Ettore Guerrera Centro studi “Agriter” del L.U.P.T. MAINARDI RIZZO LAURINO SCAIRATO Aziende Vinicole aggiunte al Progetto durante il suo corso: Dott. Paola De Conciliis - CAPOFILA

Obiettivi del Progetto PSR “AGLIANICONE” Il progetto vuole integrare, in un’attività di collaudo, le conoscenze ed i metodi di indagine più avanzati relativi alla valutazione del prodotto uva e vino con la spettroscopia NMR, allo studio della variabilità del suolo con tecniche georadar, alla tracciabilità genetica del vitigno con tecniche biomolecolari. 1.Definizione aree omogenee per caratteristiche idrogeologiche per indagine geoelettrica. 2.Certificazione molecolare dei prodotti uva e vino per spettroscopia NMR. 3.Identificazione genetica e rintracciabilità dell’autenticità del vitigno locale “Aglianicone”. 4.Aumentare la qualità e l’immagine del prodotto vitivinicolo Aglianicone attraverso la combinazione di tecnologie avanzate. 5.Divulgazione delle informazioni.

Ruolo del CERMANU Il ruolo delle competenze del CERMANU consiste nell’adottare e sviluppare tecnologie NMR per la valutazione quali-quantitativa delle caratteristiche molecolari dei prodotti uva e vino Aglianicone, al fine di certificare: -la qualità; -la tracciabilità; -orientare e valutare le tecnologie di trasformazione adottate.

Variabilità della composizione chimica dell’uva e del vino

Metabolomica La metabolomica ha lo scopo di studiare alcuni processi a partire dall’individuazione e dalla quantificazione di diversi metaboliti. Permette di identificare e di seguire dinamicamente la crescita del metaboloma e/o la sua risposta agli stimoli ambientali.

Indagine metabolomica mediante spettroscopia NMR (stato liquido) di vini rossi Aglianicone al fine di eseguire una tracciabilità in funzione delle aziende di produzione o delle diverse annate. Primo Obiettivo

1 H 1 H MHz 13 C 13 C MHz Fasi sperimentali NMR Campioni 20 Bottiglie di vino (5 repliche per tipo): Monteforte, annata 2008 (Mon2008) Tenute del Fasanella, annata 2008 (Fas) (Diverse Aziende) Monteforte, annata 2009 (Mon2009) (Diversa Annata) Aglianico (Agl) (Presunte similitudini) Preparazione 0.25 mL di vino disciolti in 0.75 mL di D 2 O

NMR Bruker Avance 400 MHz. Esperimenti eseguiti su sonda BBI da 5 mm. Spettri 1 H Monodimensionali Fasi sperimentali NMR 1 H 1 H MHz 13 C 13 C MHz

Spettro 1H NMR tipico di un campione di vino

Inversion recovery Excitation sculpting Nessuna soppressione Confronto tecniche di impulso NMR per eseguire la multisoppressione Mazzei P., Francesca N., Moschetti G., Piccolo A., 2010, Analytica Chimica Acta, 673,

NMR Bruker Avance 400 MHz. Esperimenti eseguiti su sonda BBI da 5 mm. Spettri 1 H Monodimensionali Spettri 1 H- 1 H 2D homo-correlati: COSY, NOESY e TOCSY (con tecnica di excitation sculpting) Spettri 1 H- 13 C 2D hetero-correlati: HSQC e HMBC Fasi sperimentali NMR

Integrazione picchi

Analisi statistica multivariata DA – Analisi del Discriminante PCA – Analisi in componenti principali HCA – Analisi gerarchica dei Cluster

Principal component analysis (PCA) Uno dei principali obiettivi della PCA consiste nel ridurre la dimensionalità del set di dati iniziale conservando le più importanti informazioni delle osservazioni fatte, esibite come varianza Decompone le variabili originali in fattori, meglio noti come Componenti Principali, che saranno una combinazione lineare delle variabili originali. La PCA è un metodo statistico multivariato “non supervisionato” grazie al quale è possibile esplorare matrici molto dense di dati.

Fas Agl Mon2008 Mon2009 PCA Aglianico Aglianicone PC1 PC2  -Glucosio Acido Malico Acido  glucuronico Prolina Lisina Glicerolo PC1 (40.91%) Alanina Arginina Aspartato 3-idrossibutanone PC2 (36.54%)

Fas Agl Mon2008 Mon2009 PC3 2,3 butandiolo Prolina Glucosio Succinato PCA PC3 (8.64%) PC1 PC2

SCORE PLOT RELATIVO AD 1 DEI 4 TEST ESEGUITI Fas Agl Mon2008 E’stato ripetuto 4 volte il test ruotando i campioni nei 2 rispettivi set (8 incog noti) 100 % riconoscimento corretto DISCRIMINANT ANALYSIS Vini Aglianicone 2008

AglianiconeAglianico HCA Dispersione interclasse Dispersione intraclasse 0.48 De Conciliis Tenuta del Fasanella

Analisi di acini di uva Aglianicone per mezzo della tecnica HRMAS (stato semisolido), allo scopo di individuare caratteristiche molecolari direttamente correlabili all’influenza del terroir o alle peculiarità del suolo. Secondo Obiettivo

Analisi NMR di profili metabolici Campioni solidi alimentari Campioni intatti HRMAS Metaboliti idrofilici Metaboliti lipofilici Estrazioni NMR Stato liquido

HR-MAS 3-15 kHz

Esperimenti HRMAS NMR Preparazione del campione - Circa 20 mg - D 2 O (5-15 uL) Hz Uva Aglianicone (4 repliche) prodotte da 4 aziende: - Mainardi - Rizzo Felitto - Tenute del Fasanella - Scairato

Spettro 1 H HRMAS: Polpa acino Fruttosio Glucosio H 2 O soppressa Glucosio, Fruttosio Acido tartarico Aspartato Prolina Arginina Alanina Valina Treonina

Mainardi Tenuta del Fasanella Rizzo Felitto Analisi NMR allo stato-liquido: PCA PC7 (2.81%) PC3 (17.76%) PC1 (30.24%) Scairato

Mainardi Tenuta del Fasanella Scairato Rizzo Felitto Arginina PC3 Aspartato Prolina Aspartato Arginina PC7 (2.81%) PC3 (17.76%) PC1 (30.24%) PC7 PC1 Analisi NMR allo stato-liquido: PCA

Selezione di subaree omogenee nei vigneti Analisi mappe ECa ottenute mediante tecnica di Induzione Elettromagnetica (EMI) Esame di alcuni parametri del suolo quali tessitura, disponibilità idrica, salinità e distribuzione degli apparati radicali. 10 giorni prima della raccolta dell’uva. 14KHz

Esperimenti HRMAS NMR Preparazione del campione - Circa 20 mg - D 2 O (5-15 uL) Hz Analisi di uva raccolta in 4 subaree selezionate ed identificate come 102, 106, 110, 122. Uva Aglianicone (4 repliche) prodotte da 4 aziende: - Mainardi - Rizzo Felitto - Tenute del Fasanella - Scairato

Fruttosio Glucosio Arginina Prolina PC1 (38.82%) PC2 (22.075%) Subaree selezionate

F2 Prolina PC1 (38.82%) PC2 (22.075%) Subaree selezionate

Conclusioni preliminari La combinazione di tecniche di statistica multivariata con la spettroscopia NMR rappresenta un valido e rapido strumento per condurre analisi metabolomiche. Tale approccio innovativo può essere adottato efficacemente per caratterizzare quali- quantitativamente il metaboloma di prodotti quali vino ed acini ottenuti a partire dal vitigno Aglianicone. E’ stato così possibile eseguire una certificazione precisa e tecnologicamente affidabile del terroir di vino ed uva, in funzione sia delle differenti annate di produzione e tecniche di vinificazione, sia delle caratteristiche geoelettriche del suolo.

Il modello proposto concorre a valorizzare un nuovo prodotto in termini di inequivocabili tracciabilità e certificazione sul mercato nazionale e soprattutto internazionale. Il modello di indagine e valutazione adottato contiene un’elevata trasferibilità ad altre aziende campane attive sul mercato internazionale ed interessate alla ricerca di metodologie avanzate per la tracciabilità e certificazione del vino di pregio. L’identificazione delle molecole coinvolte nella differenziazione dei campioni in esame così come gli spettri NMR acquisiti, costituiscono un database molecolare preliminare, prezioso per valorizzare, identificare e rendere competitivo il vino prodotto da un promettente ed inesplorato vitigno quale l’Aglianicone. Conclusioni preliminari

Prospettive future Incrementare il numero di repliche per campione ed ultimare le analisi NMR sia dei vini che degli acini di uva Aglianicone. Estendere le analisi HRMAS NMR anche alle bucce degli acini di uva. Eseguire la caratterizzazione, mediante spettri 2D homo- ed etero-nucleari NMR, di quei segnali caratteristici di alcuni vini Aglianicone esaminati e non ancora assegnati. Applicare nuovamente le analisi di statistica multivariata con un set di dati che includa oltre ai dati NMR, quelli di geoelettrica ottenuti dal gruppo di Ricerca dell’Università della Basilicata.

Grazie per l’attenzione