Forscher identifizieren Gene, die Rauchtaint in Weintrauben auslösen könnten.

Rauch von Waldbränden und anderen Ereignissen kann die Chemie von Weintrauben so verändern, dass sich dies später in Aroma und Geschmack bemerkbar macht, und neue auf PubMed indexierte Forschung wirft nun einen genaueren Blick auf die Gene, die diesen Prozess in der Beere antreiben könnten.

Die Studie konzentrierte sich auf Rauchtaint, ein seit Langem bestehendes Problem für Traubenanbauer und Winzer in Regionen, die Rauch von Bränden ausgesetzt sind. Die Forschenden erklärten, dass Rauchkontamination die Zusammensetzung von Trauben und Wein verändern und die sensorische Qualität beeinträchtigen kann. Ein zentraler Teil dieses Prozesses ist die Anreicherung von mit flüchtigen Phenolen verknüpften Glykokonjugaten in rauchexponierten Trauben; diese Verbindungen stehen im fertigen Wein mit rauchigen, aschigen und medizinischen Noten in Verbindung.

Um auf molekularer Ebene zu untersuchen, was passiert, nutzten die Forschenden RNA-Sequenzierung, um die Aktivität der Gene zu messen, die Glycosyltransferasen in Beeren zweier Vitis vinifera-Kultivare, Shiraz und Cabernet Sauvignon, nach Rauchexposition kodieren. Glycosyltransferasen sind Enzyme, die Zuckermoleküle an andere Verbindungen anhängen. In rauchexponierten Trauben ist das relevant, weil die Bindung von Zucker beeinflussen kann, wie Rauchverbindungen in der Frucht gespeichert werden und wie sie später den Wein beeinflussen.

Die Arbeit stützte sich auch auf öffentlich verfügbare Microarray-Datensätze, um nach UDP-Glycosyltransferasen, kurz UGTs, zu suchen, die unter Stress in der Frucht aktiver werden. Diese breitere Analyse fand mehrere UGTs mit höheren Transkriptmengen nach biotischem oder abiotischem Stress, was darauf hindeutet, dass einige der gleichen Enzymfamilien, die an allgemeinen Stressreaktionen beteiligt sind, auch eine Rolle spielen könnten, wenn Trauben Rauch ausgesetzt sind.

Die RNA-Sequenzierungsresultate schärften dieses Bild dann. Laut der Studie wurden spezifische UGT-Transkripte in Traubenbeeren nach Rauchexposition hochreguliert, und die Reaktion war bei den beiden Kultivaren nicht identisch. Dieser Unterschied ist wichtig, weil er darauf hindeutet, dass Rebsorten Rauchverbindungen nicht auf die gleiche Weise verarbeiten. Praktisch gesehen könnten einige Kultivare eher als andere die gebundenen Formen flüchtiger Phenole anreichern, die später mit Qualitätsproblemen im Wein in Verbindung stehen.

Die Forschenden identifizierten mehrere Kandidaten-UGT-Gene, deren erhöhte Expression mit der Glycosylierung von aus Rauch stammenden flüchtigen Phenolen in Zusammenhang stehen könnte. Die Studie geht nicht so weit zu behaupten, dass diese Gene allein Rauchtaint erklären, ordnet sie aber unter die bislang stärksten molekularen Hinweise ein, um zu verstehen, wie sich das Problem in der Frucht entwickelt, noch bevor die Trauben die Kellerei erreichen.

Diese Unterscheidung ist für den Getränkesektor wichtig, weil Rauchtaint nicht nur ein Problem im Weinberg ist. Er kann den Wert einer Ernte mindern, den Ankauf von Trauben erschweren und Weingüter zwingen, mehr für Tests, Verschnitt oder Sanierungsmaßnahmen auszugeben. In Jahren mit großen Bränden kann die Unsicherheit, ob die Trauben saubere Weine hervorbringen, Verträge, Versicherungskonflikte und den Freigabezeitplan fertiger Flaschen beeinflussen. Wenn Forschende die beteiligten Gene für die Speicherung von Rauchverbindungen identifizieren können, könnten Erzeuger und Produzenten eines Tages bessere Werkzeuge erhalten, um Risiken früher zu bewerten und die Weinqualität verlässlicher zu schützen.

Die Studie liefert auch mehr Details zu einer Frage, die angesichts längerer und zerstörerischer Feuersaisons in vielen Weinregionen dringlicher geworden ist. Rauchkontakt verursacht im Weinberg nicht immer offensichtliche Schäden, und die Trauben können bei der Lese gesund erscheinen, obwohl sie noch Verbindungen enthalten, die während der Gärung oder Reifung Probleme verursachen. Indem die Forschenden zeigen, dass Traubenbeeren nach der Exposition bestimmte mit Glycosyltransferasen verbundene Transkripte aktivieren, liefern sie ein molekulares Signal, das mit der Zeit präzisere Screening-Methoden unterstützen könnte.

Für die Rebenzüchtung könnten die Ergebnisse außerdem helfen, Kultivare oder Klone mit unterschiedlichen Rauchreaktionsprofilen zu identifizieren. Für Winzer könnte die Arbeit künftige Entscheidungen darüber informieren, ob bei Rauchkontakt nahe der Reife geerntet, Partien getrennt oder Gegenmaßnahmen ergriffen werden sollen. Für Labore und Technologiefirmen bieten die Kandidatengene ein enger gefasstes Zielset für weitere Tests.

Die Forschenden sagten, ihre Ergebnisse unterstrichen die transkriptionelle Regulation von UGT-Genen als wahrscheinlichen Faktor bei der Bildung der mit Rauchtaint verbundenen Glykokonjugate. Sie fügten hinzu, dass das Verständnis dieser Mechanismen die Entwicklung von Strategien zur Minderung von Rauchtaint in Trauben und zur Verbesserung der Weinqualität nach Waldbränden oder anderen Rauchereignissen unterstützen könnte.

Dennoch beschreibt die Studie einen Schritt im Forschungsprozess und keine fertige Lösung. Die Kandidatengene müssen weiter validiert werden, um genau zu bestätigen, welche Enzyme auf aus Rauch stammende flüchtige Phenole wirken und wie diese Reaktionen je nach Kultivar, Weinbergsbedingungen und Reifegrad variieren. Doch indem die Forschung die Debatte von allgemeinen Beobachtungen zu Rauchschäden auf spezifische transkriptionelle Reaktionen in Traubenbeeren verlagert, liefert sie der Weinbranche eine klarere biologische Karte eines Problems, das sich immer schwerer ignorieren lässt.