Valorizzazione di fecce di Prosecco per ottenimento di inoculanti a base di Bacillaceae

Wine lees are semi-solid waste generated during the wine fermentation phase. They are byproducts that currently account for about 25% of the waste produced during the winemaking process and 5% of the total weight of the grapes. To understand the extent of the lees produced, consider that out of 45,000 hectoliters of wine produced in Italy in 2022 (ISTAT data), 6.5 kg of lees were generated for every hectoliter of wine produced. Lees have both a solid and a liquid phase, each with different characteristics. The solid phase is predominantly composed of yeast, insoluble carbohydrates, phenolic compounds, proteins, lignin, tartrates, and other materials, including grape skins. Wine lees are characterized by a high content of bioactive phytochemicals, proteins, vitamin B, and essential minerals, making it an important resource for the food, nutraceutical, and pharmaceutical industries. The composition of grape lees makes them a potential supplement for formulations used in the cultivation substrates employed in industrial fermentation processes. The compounds contained therein could indeed constitute a nutritional base capable of supporting the growth and activity of specific microorganisms employed in various processes. This possibility offers a promising and cost-effective alternative for enriching the culture substrates used in the fermentation industry.The present study aims to evaluate the use of both solid and liquid phases of wine lees for the cultivation of two industrial microbial strains, Bacillus toyonensis sp27 and Paenibacillus humicus sp29, which colonize plant roots and are considered plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR). The conducted experiments have revealed a significant potential of the liquid phase in promoting the growth and proliferation of bacteria, as compared to growth in the solid phase, which did not provide any advantageous support for the cultivation of the considered microorganisms. This experimentation paves the way for highlighting the potential application of wine lees in the preparation of cultivation substrates for bacterial inoculants, promoting bacterial vitality, inducing significant economic savings, and supporting the concept of circular economy and sustainable supply chain.

Le fecce di vino sono rifiuti semisolidi generati durante la fase di fermentazione del vino. Si tratta di prodotti di scarto che ad oggi costituiscono circa il 25% dei rifiuti formati durante il processo di vinificazione in quantità pari a circa il 5% del peso totale dell’uva. Per comprendere l’entità delle fecce prodotte, basti pensare che, secondo ISTAT, su 45'000 ettolitri di vino prodotti nel 2022 sul territorio italiano, sono stati prodotti 6,5Kg di fecce per ogni ettolitro di vino prodotto. Le fecce presentano una fase solida e una fase liquida. Ciascuna di questa ha caratteristiche differenti: la fase solida è prevalentemente costituita da lieviti, carboidrati insolubili, composti fenolici, proteine, lignina, tartrati e altri materiali provenienti dalle bucce d'uva. La fase solubile è composta principalmente da acidi organici, etanolo e composti fenolici solubili. Le fecce sono caratterizzate da alto contenuto di sostanze fitochimiche bioattive, proteine, vitamina B e minerali essenziali, costituendo una risorsa importante per l'industria alimentare, nutraceutica e farmaceutica. La composizione delle fecce le rende un potenziale integratore nelle formulazioni dei terreni di coltura utilizzati nei processi industriali di fermentazione. I composti contenuti possono infatti costituire una potenziale base nutrizionale atta a sostenere la crescita e l'attività di microrganismi specifici impiegati in vari processi. Tale possibilità offre un'alternativa promettente ed economica per arricchire i substrati di coltura utilizzati nell'industria fermentativa. Il presente lavoro si pone quindi come obiettivo quello di valutare l’utilizzo delle fecce per la coltivazione di due ceppi microbici industriali, Bacillus toyonensis sp27 e il Paenibacillus humicus sp29, considerati PGPR (Plant Growth Promoting Rhizobacteria). Dagli esperimenti condotti si è evidenziato un potenziale notevole da parte della fase liquida nel promuovere la crescita e la propagazione dei batteri, se comparato con la crescita in fase solida, che invece non ha apportato alcun sostegno alla coltivazione dei microrganismi considerati. Questo lavoro apre la strada ad una possibile applicazione delle fecce di vino nell’allestimento di terreni colturali per inoculi promuovendo la vitalità batterica, inducendo un cospicuo risparmio economico e supportando l’idea dell’economia circolare e della filiera sostenibile.