野火及其他事件产生的烟雾会改变酿酒葡萄的化学组成,并在之后体现在香气和风味上;一项新近在 PubMed 索引的研究,则更深入地审视了可能推动这一过程在浆果内部发生的基因。
这项研究聚焦烟熏味缺陷,这是受火灾烟雾影响地区葡萄种植者和酿酒师长期面临的问题。研究人员表示,烟雾污染会改变葡萄和葡萄酒的成分,并损害感官品质。这一过程的核心之一,是烟雾暴露后的葡萄中与挥发性酚类相关的糖苷缀合物不断积累;这些化合物与成品酒中的烟熏、灰烬和药感气息有关。
为从分子层面考察这一过程,研究人员对来自两个 Vitis vinifera 品种——Shiraz 和 Cabernet Sauvignon——的浆果在烟雾暴露后进行 RNA 测序,以测量编码糖基转移酶的基因活性。糖基转移酶是一类会将糖分子连接到其他化合物上的酶。对于遭受烟雾暴露的葡萄而言,这一点很重要,因为糖结合会改变烟雾来源化合物在果实中的储存方式,以及它们日后如何影响葡萄酒。
这项研究还利用公开可获取的微阵列数据集,寻找在应激条件下果实中活性增强的 UDP-糖基转移酶,即 UGT。更广泛的分析发现,在生物胁迫或非生物胁迫之后,有若干 UGT 的转录本水平更高,这表明,一些参与一般应激反应的同类酶家族,也可能在葡萄遭受烟雾暴露时发挥作用。
随后,RNA 测序结果进一步缩小了这一范围。根据研究,特定的 UGT 转录本在烟雾暴露后的葡萄浆果中上调,而且两个品种的反应并不完全相同。这一差异很重要,因为它提示不同葡萄品种处理烟雾化合物的方式可能并不一致。就实际而言,有些品种可能比其他品种更容易积累与葡萄酒后续品质问题相关的挥发性酚类结合形式。
研究人员识别出若干候选 UGT 基因,其表达上升可能与烟雾来源挥发性酚类的糖基化有关。该研究并未声称仅凭这些基因就能解释烟熏味缺陷,但它们已是目前理解该问题如何在葡萄进入酒庄之前于果实内形成的最有力分子线索之一。
这一点对饮料行业很重要,因为烟熏味缺陷不仅是葡萄园问题。它会削弱收成价值,增加葡萄采购决策的复杂性,并迫使酒庄在检测、调配或修复处理上投入更多成本。在重大火灾年份,葡萄是否能酿出干净酒款的不确定性,还会影响合同、保险争议以及成品酒上市时间表。如果研究人员能够锁定参与储存烟雾化合物的基因,种植者和生产者未来或许就能更早更准确地评估风险,并更可靠地保护葡萄酒品质。
随着许多产酒区的火季变得更长、破坏性更强,这项研究也为一个日益紧迫的问题补充了细节。烟雾暴露并不总会在葡萄园中造成肉眼可见的损伤,而果实在采收时看起来可能仍然健康,却依旧携带会在发酵或陈酿过程中引发问题的化合物。研究人员显示,葡萄浆果在暴露后会启动特定的、与糖基转移酶相关的转录本,这一分子信号有望在长期内帮助支持更精确的筛查方法。
对于葡萄育种者而言,这些发现也可能有助于识别在烟雾反应谱上不同的品种或克隆。对于酿酒师而言,这项研究或可为未来在临近成熟期发生烟雾暴露时,是否采收、是否分开批次处理,或是否采取缓解措施提供参考。对于实验室和技术开发者而言,这些候选基因提供了更聚焦的后续测试目标。
研究人员表示,他们的结果凸显了 UGT 基因的转录调控很可能是形成与烟熏味缺陷相关糖苷缀合物的一个因素。他们补充说,理解这些机制有助于开发减轻葡萄烟熏味缺陷的策略,并在野火或其他烟雾事件之后改善葡萄酒品质。
不过,这项研究描述的是研究过程中的一步,而不是最终解决方案。这些候选基因仍需进一步验证,以确认究竟是哪些酶作用于烟雾来源的挥发性酚类,以及这些反应如何随品种、葡萄园条件和成熟阶段而变化。但通过将讨论从对烟雾损害的笼统观察推进到葡萄浆果中的具体转录反应,这项研究为葡萄酒行业描绘出一张更清晰的生物学地图,也让一个已愈发难以忽视的问题变得更可理解。