Unterschiedliche Mikrobiome im Weinberg bleiben während der Weinherstellung erhalten, so eine Studie

Forscher aus Zürich und Davis, Kalifornien, haben in einer detaillierten Studie die Rolle der Mikrobiota in Weinbergen und Weinkellereien untersucht, wobei sie sich darauf konzentrierten, wie diese mikrobiellen Gemeinschaften die Weingärung beeinflussen. Die Studie fand in Davis, Kalifornien, statt, wo zwei benachbarte Weinberge, die beide mit Chardonnay-Trauben bepflanzt sind und nach denselben landwirtschaftlichen Verfahren bewirtschaftet werden, für die Analyse ausgewählt wurden. Das Hauptziel bestand darin, festzustellen, ob die spezifischen mikrobiellen Profile der beiden Weinberge während des Weinherstellungsprozesses bestehen bleiben, selbst wenn die Trauben in derselben Kellerei verarbeitet werden.

Das Forschungsteam sammelte mehr als 200 Proben von Trauben, Fruchtfliegen (Drosophila) und verschiedenen Oberflächen von Weinkellereigeräten, die mit den Trauben in Berührung kommen, wie Abbeermaschinen, Quetschen und Pressen. Die Probenahme fand während der Weinlese 2013 statt. Die Traubenproben wurden aus verschiedenen Reihen und Rebstöcken in jedem Weinberg entnommen, um einen repräsentativen Überblick über die vorhandene mikrobielle Vielfalt zu erhalten. Die Oberflächen der Geräte wurden vor Beginn der Verarbeitung abgewischt, und während der Weinlese wurden in der Kellerei Fruchtfliegen gefangen.

Zur Analyse der Bakterien- und Pilzgemeinschaften, einschließlich der Hefen, verwendeten die Forscher fortschrittliche DNA-Sequenzierungstechniken. Sie amplifizierten und sequenzierten spezifische genetische Regionen: die V4-Region des 16S rRNA-Gens für Bakterien und den ITS1-Locus für Pilze. Auf diese Weise konnten sie die mikrobiellen Populationen auf den Trauben, in den Fruchtfliegen und auf der Ausrüstung der Weinkellerei identifizieren und vergleichen.

Die Ergebnisse zeigten, dass jeder Weinberg seine eigene mikrobielle Signatur aufwies, obwohl sie nur etwas mehr als drei Kilometer voneinander entfernt lagen und identisch bewirtschaftet wurden. Diese Unterschiede in der Mikrobiota wurden mit subtilen Variationen der Bodenart und des Mikroklimas zwischen den Standorten in Verbindung gebracht. Wichtig ist, dass bei der Verarbeitung der Trauben aus beiden Weinbergen in derselben Kellerei mit denselben Geräten die einzigartigen mikrobiellen Profile in den frühen Stadien der Weinherstellung nachweisbar blieben.

Die Studie ergab auch, dass die Umgebung der Weinkellerei selbst zusätzliche Mikroorganismen in den Gärungsprozess einbringt. Die Oberflächen der Geräte, die direkt mit den Trauben in Berührung kommen, beherbergten ihre eigenen mikrobiellen Gemeinschaften, die sich von denen auf den Trauben selbst unterschieden. Fruchtfliegen, die in der Weinkellerei anwesend waren, trugen eine weitere Gruppe von Mikroben in sich. Bemerkenswert ist, dass einige fermentative Hefen, die in den Weinbergen selten oder gar nicht vorkommen, auf den Geräten und in den Fruchtfliegen gefunden wurden, was darauf hindeutet, dass diese Quellen eine Rolle bei der Besiedlung der Gärung mit wichtigen Hefearten spielen.

Trotz dieses Beitrags aus dem Umfeld der Weinkellerei wurden die ursprünglichen Unterschiede zwischen den Mikrobiomen der Weinberge dadurch nicht aufgehoben oder überlagert. Stattdessen fügte es der mikrobiellen Gemeinschaft, die an der Gärung beteiligt ist, eine weitere Komplexitätsebene hinzu. Dies unterstützt das Konzept des "mikrobiellen Terroirs", bei dem die standortspezifische Mikrobiota zu den regionalen Weinmerkmalen beiträgt.

Die Ergebnisse verdeutlichen, dass die Gärung von Wein durch eine Kombination von Mikroben aus der Umgebung des Weinbergs und der Weinkellerei beeinflusst wird. Während die absichtliche Beimpfung mit kommerziellen Hefestämmen in vielen Weinkellereien gängige Praxis ist, hängt die spontane Gärung in hohem Maße von diesen einheimischen Mikrobenpopulationen ab. Die Persistenz der weinbergsspezifischen Mikrobiota während der Verarbeitung deutet darauf hin, dass selbst kleine Unterschiede zwischen benachbarten Weinbergen den Charakter des Weins beeinflussen können.

Diese Forschungsarbeit liefert neue Erkenntnisse darüber, wie die mikrobielle Vielfalt vom Weinberg bis zur Flasche erhalten bleibt, und unterstreicht, wie wichtig es ist, sowohl die Bewirtschaftung der Weinberge als auch die Hygienepraktiken der Weinkellereien zu berücksichtigen, wenn man die regionale Weinidentität erhalten oder verbessern will. Die Studie eröffnet auch Möglichkeiten für weitere Untersuchungen darüber, wie bestimmte Mikroben zur Geschmacksentwicklung während der Gärung beitragen und wie ihre Interaktionen für die Qualitätskontrolle oder zu stilistischen Zwecken gesteuert werden könnten.

Durch die Verfolgung von Veränderungen in mikrobiellen Gemeinschaften von der Traubenernte bis zu den ersten Verarbeitungsschritten bietet diese Arbeit ein klareres Verständnis dafür, wie Umweltfaktoren die Weingärung auf mikrobieller Ebene beeinflussen. Sie zeigt auch, dass die Weinkellereien zwar neue Mikroben in die Gärung einbringen - über die Oberflächen der Geräte und Insektenvektoren wie Fruchtfliegen -, dass aber die einzigartige Signatur des Mikrobioms jedes Weinbergs ein wichtiger Faktor für die Charakterisierung des Weins bleibt.

Die Forschungsergebnisse wurden von Griggs R.G., Flörl L., Swadener M., Hernández-Velázquez R., Mills D.A. und Bokulich N.A. veröffentlicht und unterstreichen ihre Bedeutung sowohl für das wissenschaftliche Verständnis als auch für die praktische Anwendung in der Weinbereitung. Ihre Arbeit bildet die Grundlage für künftige Studien zum Umgang mit Mikrobiomen im Weinbau und in der Önologie, um die Qualität und Ausdruckskraft von Wein zu optimieren.