Il microbioma di Ötzi: lieviti vivi dopo 5.300 anni

Uno studio su Microbiome ricostruisce il microbioma di Ötzi: batteri intestinali del Calcolitico e lieviti psicrofili ancora vitali, con implicazioni per la conservazione delle mummie.

Quando i resti dell’uomo del Similaun riemersero dal ghiaccio nel 1991, l’immagine prevalente fu quella di una capsula biologica sigillata, un corpo congelato in cui ogni processo vitale si era arrestato per sempre. Un lavoro pubblicato il 3 giugno 2026 sulla rivista ad accesso aperto Microbiome (gruppo BMC) corregge in profondità quella rappresentazione. Il gruppo coordinato da Mohamed Sarhan dell’istituto Eurac Research di Bolzano descrive Ötzi come un sistema biologico ancora percorso da attività microbica, abitato da organismi antichi e moderni che continuano a interagire tra loro, con il tessuto della mummia e con le condizioni in cui essa viene custodita. Lo studio, intitolato The Iceman’s microbiome: unveiling millennia of microbial diversity and continuity, parla esplicitamente di un corpo che non si comporta da reperto biologicamente inerte, bensì da ecosistema complesso.

Il dato che cambia la prospettiva riguarda la vitalità. Alcuni dei microrganismi associati al corpo, in particolare un gruppo di lieviti psicrofili cioè adattati a temperature molto basse, risultano ancora capaci di metabolizzare e di rispondere all’ambiente in cui la mummia è conservata. La conseguenza concettuale è notevole: la conservazione di Ötzi non protegge soltanto pelle, ossa e organi, ma una rete microbica che continua a evolvere su scale temporali misurabili in anni.

Come è stato letto un microbioma vecchio di 5.300 anni

La ricostruzione si è basata su una varietà di campioni prelevati nel corso degli anni dal corpo conservato presso il Museo Archeologico dell’Alto Adige: tessuto interno, pelle e acqua di fusione raccolta all’interno della mummia, quel liquido brunastro che si separa quando il corpo viene parzialmente scongelato per le analisi. Su questi materiali il team ha applicato il sequenziamento del materiale genetico, una procedura resa particolarmente delicata dalla compresenza di DNA antico degradato e di DNA moderno introdotto dopo il ritrovamento.

La sfida metodologica centrale consisteva proprio nel separare le due popolazioni. Sarhan ha sintetizzato il problema osservando che un microbioma di mummia è un caso unico, perché obbliga a trattare contemporaneamente microbi vecchi di oltre cinquemila anni e microbi entrati nel sistema dopo la scoperta del 1991. La discriminante adottata è stata il livello di degradazione molecolare. Il DNA antico accumula danni caratteristici e prevedibili (frammentazione, deamminazione delle basi terminali), assenti o ridotti nel materiale recente. Misurando questi danni i ricercatori hanno potuto attribuire ciascun gruppo microbico a una fase precisa: il microbioma indigeno dell’uomo in vita, i colonizzatori arrivati subito dopo la morte e quelli più recenti legati alla conservazione.

Le condizioni che hanno permesso questa stratificazione sono particolari. Il ghiaccio del ghiacciaio e la bassa disponibilità di ossigeno avevano preservato il corpo per millenni; dal recupero in poi la mummia viene mantenuta in una cella refrigerata a meno 6 °C (21,2 °F) e a umidità elevata. Sarhan ha sottolineato che questa combinazione ha conservato simultaneamente il DNA dell’uomo, quello del suo microbioma intestinale e il DNA ambientale che lo circondava, rendendo Ötzi una rara finestra molecolare su un intero ecosistema del Calcolitico e non solo su un individuo.

I batteri intestinali e il racconto della dieta

Nei tessuti interni il gruppo di Bolzano ha rilevato materiale genetico di batteri anaerobi riconducibili alla flora intestinale originaria. Tra le specie identificate compaiono Romboutsia hominis, Clostridium moniliforme e Ruminococcus bromii, microrganismi coerenti con la digestione di una dieta ricca di grassi, carne essiccata e cereali. Le analisi precedenti sui contenuti gastrici avevano già descritto l’ultimo pasto di Ötzi come un insieme di grasso e carne secca di stambecco e cervo rosso, accompagnato da frumento e da una felce, e la composizione del microbioma riflette con buona aderenza quel regime alimentare, perché le specie individuate prosperano proprio su substrati di quel tipo.

L’elemento che merita attenzione riguarda la rarità di alcune di queste specie negli esseri umani contemporanei. I ricercatori segnalano due o tre taxa mai documentati prima nel caso di Ötzi e oggi quasi assenti nelle popolazioni industrializzate, tra cui Treponema succinifaciens e Huintestinicola butyrica. Si tratta di batteri ancora reperibili in società non industrializzate, ad esempio in alcune comunità dell’Africa e del Sudamerica e in casi sporadici in Europa, ma sostanzialmente scomparsi dall’intestino di chi segue una dieta occidentale. La differenza non è casuale. Il confronto con campioni biologici di minatori del sale dell’Età del Bronzo, citato dal team, indica che Ötzi e quelle popolazioni consumavano molta più fibra e cereali integrali rispetto agli abitanti del mondo industrializzato, un assetto alimentare che sostiene una flora batterica oggi marginalizzata.

Cosa dice la scomparsa di certe specie

La presenza di questi batteri funge da indicatore paleobiologico. La loro contrazione negli intestini moderni viene messa in relazione con la trasformazione della dieta umana negli ultimi millenni, con la riduzione dell’apporto di fibra fermentabile e con i cambiamenti nello stile di vita. Il microbioma di Ötzi diventa così un punto di riferimento per stimare quanto la composizione batterica intestinale dei nostri antenati differisse dalla nostra, una misura concreta della cosiddetta perdita di diversità microbica associata all’industrializzazione.

I lieviti psicrofili e la colonizzazione dopo la morte

La scoperta meno attesa riguarda i lieviti. Il team ne ha isolati quattro specie distinte, capaci di sopravvivere a temperature sotto lo zero, presenti su pelle, contenuto gastrico e acqua di fusione interna. Sarhan ha dichiarato apertamente di non aspettarsi di trovare lieviti, perché la loro persistenza in un corpo conservato a temperature glaciali non era prevista dal quadro teorico.

L’analisi genetica ha permesso di collocare cronologicamente questi organismi. I livelli di danno al DNA dei lieviti risultano molto simili a quelli dei microbi intestinali originari, un’osservazione che porta a ritenere che essi siano entrati nel corpo poco dopo la morte, verosimilmente dall’ambiente glaciale in cui Ötzi è rimasto sepolto per cinque millenni. Da qui l’interpretazione del coautore Frank Maixner, secondo cui questi lieviti hanno accompagnato l’uomo del Similaun lungo il suo lungo viaggio attraverso i millenni, una forma di continuità biologica tra l’ambiente di morte e il presente.

L’aspetto cruciale, in termini scientifici, è la vitalità residua. Questi non sono soltanto frammenti di materiale genetico fossile, ma organismi che mantengono un metabolismo attivo nonostante le condizioni proibitive della cella refrigerata. Per dimostrarne la coltivabilità i ricercatori li hanno riprodotti in frigorifero e, come prova concreta della loro attività metabolica, hanno realizzato una pagnotta a lievitazione naturale dopo circa tre mesi di tentativi. L’esperimento di panificazione, ripreso con enfasi da diverse testate, va inquadrato per ciò che è: una verifica della funzionalità dei lieviti più che un obiettivo della ricerca, il cui nucleo resta la caratterizzazione del microbioma e la conservazione della mummia.

Il fenolo e la pressione selettiva indotta dalla conservazione

Il risultato con le implicazioni più immediate emerge dal confronto temporale tra campioni prelevati a nove anni di distanza. Le popolazioni di lieviti non sono rimaste stabili: tre dei quattro ceppi possiedono la capacità genetica di degradare il fenolo, un composto impiegato per disinfettare il corpo dopo il recupero del 1991, e proprio le specie in grado di metabolizzarlo si sono espanse nel tempo. La spiegazione avanzata dal team è una pressione selettiva involontaria: gli interventi di conservazione hanno introdotto una sostanza che, lungi dal restare inerte, è diventata una risorsa per alcuni microrganismi, favorendone la crescita a scapito di altri.

La portata di questa osservazione è doppia. Indica che l’ambiente di conservazione, pensato per arrestare ogni dinamica biologica, ha invece modellato attivamente la comunità microbica della mummia, e lo ha fatto a temperature sotto lo zero, condizioni in cui ci si attenderebbe un’attività trascurabile. Sarhan ha precisato che il fenomeno richiede un monitoraggio nel tempo per capire che cosa sia accaduto e che cosa accadrà, e per valutare se e come intervenire, ricordando che la conservazione di Ötzi non si limita al corpo ma comprende biomolecole, proteine, DNA, metaboliti e la stessa flora batterica interna.

Implicazioni per la conservazione delle mummie da ghiacciaio

Il coautore Marco Samadelli, specialista in conservazione, ha riconosciuto che le condizioni di preservazione delle mummie glaciali restano comprese solo in parte e che questo lavoro amplia le conoscenze in un’area ancora poco esplorata. La motivazione principale dello studio, ha spiegato Sarhan, era proprio la conservazione microbiologica della mummia: stabilire se i parametri attuali siano adeguati a proteggere non solo l’integrità visibile del corpo ma anche il suo patrimonio molecolare. La risposta emersa è interlocutoria. È ancora prematuro affermare se i lieviti stiano danneggiando il reperto, e gli autori invocano ulteriori ricerche prima di trarre indicazioni operative. Il valore del risultato sta nell’aver dimostrato che un protocollo di conservazione può esercitare una selezione biologica misurabile, un principio estendibile ad altri ritrovamenti biologici congelati.

Un microbioma che non è congelato

La definizione che meglio sintetizza il lavoro arriva dallo stesso testo dello studio, dove Ötzi viene descritto come un sistema che non si comporta da capsula temporale biologicamente bloccata, bensì da ecosistema dinamico. Il giudizio è stato condiviso da un ricercatore esterno al gruppo, Nikolay Oskolkov dell’Istituto lettone di sintesi organica, che ha trovato di particolare interesse il fatto che il microbioma dell’uomo del Similaun non sia, appunto, congelato. La presenza simultanea di microbi antichi e di colonizzatori recenti, e la documentata trasformazione delle popolazioni nel giro di pochi anni, smentiscono l’idea intuitiva di una mummia come fotografia immobile del passato.

Questa lettura ha conseguenze metodologiche per la paleomicrobiologia. Qualsiasi tentativo di ricostruire il microbioma di un individuo antico deve fare i conti con la storia post mortem del campione, perché la firma microbica che osserviamo oggi è il prodotto stratificato di colonizzazioni successive, ciascuna con la propria datazione molecolare. La capacità di distinguere questi strati attraverso il danno al DNA, messa a punto nello studio, fornisce uno strumento replicabile su altri resti antichi.

Dai ghiacciai alle applicazioni biotecnologiche

Le proprietà dei microrganismi isolati aprono prospettive applicative concrete. Gli organismi adattati al freddo interessano l’industria perché potrebbero sostenere processi a basse temperature, con un risparmio energetico rispetto alle fermentazioni convenzionali che richiedono riscaldamento. La fermentazione a bassa temperatura è uno degli ambiti citati dai ricercatori come possibile sbocco, in settori che vanno dall’alimentare alla chimica fine.

Il secondo filone deriva dalla capacità di degradare il fenolo. I lieviti che hanno prosperato sotto la pressione selettiva della conservazione metabolizzano un composto tossico e diffuso come contaminante ambientale, e questa abilità li candida a un impiego nella biorisanamento, ossia nella bonifica biologica di siti inquinati da fenoli. Un organismo capace di processare quella molecola a temperature ridotte sarebbe utile in contesti dove i sistemi microbici tradizionali rallentano o si arrestano. Il percorso dalla scoperta all’applicazione resta lungo e richiede caratterizzazioni genetiche e funzionali approfondite, ma la direzione indicata è precisa.

Sarhan prevede che dalla mummia emergeranno ulteriori risultati con il progredire delle tecnologie di sequenziamento e di coltivazione batterica. La domanda sulla dinamica esatta dell’uccisione di Ötzi, colpito alle spalle da una freccia intorno ai 45 anni di età circa 5.300 anni fa, resterà probabilmente un caso irrisolto, ma il suo microbioma continua a fornire informazioni che superano di gran lunga la biografia del singolo individuo. La mummia del Similaun si conferma un archivio biologico in attività, capace di documentare la dieta e la salute intestinale del Calcolitico, la fisiologia degli organismi estremofili e perfino gli effetti collaterali, finora invisibili, delle scelte di conservazione adottate per proteggerla.