Studie identifiziert 15 Marker in Rotwein, die das Risiko für Verderbhefe mit 98 % Genauigkeit vorhersagen

Forscher haben in Rotwein eine Reihe chemischer Marker identifiziert, die dabei helfen könnten vorherzusagen, ob ein Wein die Vermehrung von Brettanomyces bruxellensis eher begünstigt, einer Verderbhefe, die die Qualität von Wein während Lagerung und Reifung beeinträchtigen kann.

Die Studie, die von ScienceDirect in der Fachzeitschrift Food Chemistry aufgeführt wird, verknüpfte die chemische Zusammensetzung von Rotwein mit seiner Anfälligkeit für die Hefe, indem sie eine ungezielte Metabolomik einsetzte, eine breit angelegte Screening-Methode, die viele Verbindungen gleichzeitig betrachtet, statt sich auf eine kurze Liste bekannter Zielgrößen zu konzentrieren. Laut der verfügbaren Zusammenfassung der Studie identifizierten die Forscher 15 Marker und entwickelten ein Vorhersagemodell, das eine Genauigkeit von 98 % bei der Unterscheidung von Weinen erreichte, die für den Mikroorganismus zugänglicher waren.

Die analytische Arbeit nutzte LC-UV-MS, ein Laborverfahren, das Flüssigchromatographie, UV-Detektion und Massenspektrometrie kombiniert, um chemische Verbindungen in komplexen Proben zu trennen und zu messen. In der Praxis konnte das Team damit die breiteren chemischen Fingerabdrücke verschiedener Rotweine vergleichen und diese Profile mit der Fähigkeit der Hefe zur Entwicklung in Beziehung setzen.

Die zentrale Forschungsfrage ist für Winzer wichtig, weil Brettanomyces bruxellensis weiterhin eine der schwierigsten mikrobiellen Bedrohungen im Rotwein ist. Die Hefe wird mit Verderb in Verbindung gebracht und kann die sensorische und kommerzielle Qualität eines Weins mindern, sobald sie sich etabliert hat. Produzenten wissen seit Langem, dass einige Weine anfälliger erscheinen als andere, doch die Gründe sind anhand standardmäßiger Kelleranalysen allein nicht immer klar.

Indem die neue Arbeit konkrete chemische Signale aufzeigt, die mit dieser Anfälligkeit verknüpft sind, legt sie nahe, dass sich die Verwundbarkeit bereits messen lässt, bevor ein Verderbsproblem offensichtlich wird. Wenn diese Marker in breiteren Tests bestätigt werden, könnten Weingüter sie nutzen, um Weine nach Risiko zu sortieren und zu entscheiden, wo eine engmaschigere Überwachung und Vorbeugung erforderlich ist.

Das hat praktische Auswirkungen für den Getränkesektor, insbesondere für Weingüter, die Verderb kontrollieren und gleichzeitig pauschale Eingriffe begrenzen wollen. Ein auf der Chemie des Weins basierendes Vorhersageinstrument könnte Produzenten helfen, risikoreichere Partien früher zu identifizieren und Kellerentscheidungen präziser anzupassen, sei es durch engmaschigere mikrobiologische Nachverfolgung, stärkeren Schutz während des Fassausbaus oder einen selektiveren Einsatz von Zusatzstoffen. Für Erzeuger, die unnötige Behandlungen reduzieren möchten, könnte eine solche Prüfung letztlich einen gezielteren Ansatz unterstützen.

Die Forschung fügt sich auch in eine breitere wissenschaftliche Anstrengung ein, zu verstehen, wie das Verhalten von Hefen durch das chemische Umfeld fermentierter Produkte geprägt wird. Wissenschaftler setzen Metabolomik zunehmend ein, um Fragen zu untersuchen, die herkömmliche Tests übersehen können, darunter, wie Rohstoffe, Gärbedingungen und Lagerung die mikrobielle Stabilität beeinflussen. Beim Wein ist das besonders relevant, weil sich die Zusammensetzung je nach Rebsorte, Region, Jahrgang und Produktionsmethode stark unterscheiden kann.

Das Interesse an Brettanomyces bruxellensis und verwandten metabolomischen Werkzeugen wurde beim 16. International Symposium on Yeasts hervorgehoben, das vom 8. bis 12. Oktober 2023 in Barcelona stattfand. Ausrichter des Treffens waren IRTA, das Instituto de Agroquímica y Tecnología de Alimentos des spanischen Nationalen Forschungsrats, sowie die Universität Barcelona. Nach Angaben der Organisatoren brachte das Symposium Forscher zusammen, die sich mit Hefepysiologie, Genetik, Genomik, Ökologie, Biotechnologie und Pathogenität befassen.

Das Programm umfasste Arbeiten zu Hefemetabolismus, Systembiologie, Fermentationswissenschaft, synthetischer Biologie und Anwendungen in Lebensmittel und Medizin. Zu den besonders hervorgehobenen Themen gehörte die Rolle von Brettanomyces bruxellensis beim Weinverderb und der Einsatz metabolomischer Methoden zur Untersuchung ihres Einflusses auf die Qualität von Rotwein. Das zeigt, dass das Thema weit über die routinemäßige Qualitätskontrolle im Weingut hinaus Aufmerksamkeit erhält.

Die berichtete Genauigkeit des Modells von 98 % ist bemerkenswert, doch sein praktischer Wert hängt davon ab, wie gut es sich auf eine breitere Bandbreite von Weinen und Produktionsbedingungen übertragen lässt. Labormodelle müssen oft weiter validiert werden, bevor sie im kommerziellen Umfeld verlässlich eingesetzt werden können. Dennoch bietet die Identifizierung von 15 Kandidatenmarkern Forschern und Weinproduzenten einen klareren Ausgangspunkt für die Entwicklung von Screening-Werkzeugen, die eingesetzt werden könnten, bevor sichtbarer Verderb oder sensorische Schäden auftreten.

Für die Weinbranche weist die Arbeit in Richtung eines stärker prädiktiven Qualitätsmanagements. Anstatt erst zu reagieren, nachdem eine Brettanomyces-Kontamination festgestellt wurde, könnten Produzenten möglicherweise irgendwann die zugrunde liegenden chemischen Bedingungen beurteilen, die einen Wein für die Hefe mehr oder weniger günstig machen. Damit würde sich ein Teil der Reaktion von der späten Korrektur hin zur früheren Prävention verschieben, ein Wandel, der bei Premium-Rotweinen mit hohen finanziellen Verlusten durch Verderb wertvoll sein könnte.