イタリアの研究者、ブドウ品種の世界初のメタボローム・アトラスを作成

イタリアのFondazione Edmund Machの研究者らが、ブドウ品種を網羅した世界初のメタボローム・アトラスとする新たな参照ツールを開発した。ブドウの比較にあたり、遺伝情報だけに頼らず化学組成に着目できるため、栽培家やワインメーカーに役立つ可能性がある。

Journal of Agricultural and Food Chemistryに掲載されたこの研究は、世界各地の126品種を分析したものだ。研究者らによると、このアトラスを使えば、ブドウの代謝組成における類似点や相違点を特定できる。品種選定やワイン醸造の可能性に関する研究、伝統的なブドウ品種に代わる選択肢の調査に、新たな道が開かれるという。

具体的には、ブドウが醸造所に持ち込む化合物に焦点を当てている。糖、酸、ポリフェノール、香気成分、香気前駆体などで、いずれもワインの味わいや香り、その後の発展に影響を与える。これまでブドウ品種間の関係は、主に遺伝学の観点から研究されてきた。研究者らは、DNA分析は今も不可欠だが、ブドウの化学的特性やワイン造りに直接影響する成分を完全に把握できるわけではないと指摘する。

「Grape Metabolome」と名付けられたこのプロジェクトは、大規模なブドウ化学組成マップを作成し、こうした空白を埋めることを目的としている。品種ごとの代謝プロファイルを比較することで、遺伝情報を補完し、遺伝子型（受け継がれた形質）と表現型（ブドウに現れる化学的特徴）との結びつきを、より明確にできたと研究者らは述べている。

研究結果からは、各ブドウ品種が固有のメタボローム・フィンガープリントを持つことが示唆された。研究者らによると、その特徴は品種を化学組成に基づいて分類できるほど明確だ。主な発見の一つは、遺伝的あるいは外見上はっきり異なる品種の中にも、化学的には近い類似性を示すものがあることだ。

研究で取り上げられた例には、代謝プロファイルに関連性が見られたTeroldego、Lagrein、Marzeminoがある。また、Cabernet FrancとMerlot、VermentinoとXarello、ManzoniとRieslingの間にも類似性が確認された。研究チームによると、こうした比較は、遺伝的背景やブドウ畑での外見が異なっていても、ワイン醸造に同等の原料となり得る品種の特定に役立つ可能性がある。

この可能性は、ワインのスタイルの個性を保ちながら、代替となるブドウ品種を検討する栽培家や生産者にとって、とりわけ重要だ。ただし研究者らは、これは完成した意思決定ツールではなく、将来的な活用の可能性として慎重に位置づけている。化学プロファイルが似ていても、醸造所で同じ結果が得られるとは限らない。気候、立地、成熟度、栽培方法、醸造手法も最終製品を左右するためだ。

それでも、このアトラスは発酵が始まる前に、ブドウの香気やフェノール性成分のポテンシャルを評価する新たな手段となり得る。代謝物とその前駆体を調べることで、研究者や生産者は、ある品種が骨格、香り、スタイルの面でどのような特徴をもたらすか、より詳細に把握できる可能性がある。

研究で特に注目された発見の一つは、香りの強いブドウ品種に関するものだ。Muscat、Malvasia、Gewürztraminerなどは、果皮の色にかかわらず、明確に識別できるメタボローム上のグループを形成した。つまり、白、ピンク、赤の果皮を持つ香りの強い品種でも、香りや香気前駆体に関わる化合物を通じて、化学的に近い関係を示すことがある。

研究者らは、この発見が重要な点を示していると述べる。ブドウの生化学的な個性は、果皮の色だけで決まるわけではない。むしろ、複数の化合物が一体となって醸造上の可能性を形作る。科学者や生産者にとって、これはブドウ品種をよりきめ細かく分類し、醸造時に似た挙動を示す品種とそうでない品種がある理由を理解する手がかりになり得る。

研究結果を利用しやすくするため、研究チームは「Grape Metabolome Explorer」と呼ばれるインタラクティブ・プラットフォームも公開した。このツールでは、代謝プロファイルに応じた品種の分布を示すインタラクティブ・マップを通じて、品種間の関係を視覚化できる。利用者はクラスターを調べ、品種を比較し、データセット全体にわたる化学的な親和性を確認できる。

Fondazione Edmund Machによると、このプラットフォームは研究と産業の双方での活用を想定している。ワインメーカーにとっては、ブドウの多様性を調べ、あまり知られていない品種と定着した品種との関連の可能性を検討する新たな手段となる。研究者にとっては、ブドウの組成とワインの品質におけるその役割をさらに研究するための、データに基づく出発点となる。

Fondazione Edmund Machの研究・イノベーションセンターでメタボロミクス部門を率いるPanagiotis Arapitsasは、プロジェクト資料の中で、どの品種も固有の化学的遺産を醸造所にもたらし、その化学組成がワインの原料になると述べた。また、新たなアトラスは、品種間で共通する特徴や、重要な化学的側面で異なる理由の解明に役立つと語った。

Fondazione Edmund Machは、さまざまなブドウ品種の特性や可能性を理解するための資料として、ワイン業界の専門家にアトラスを提供する予定だとしている。このプロジェクトは、遺伝情報と、ワインの組成や最終的な特徴に影響し得る化合物の直接分析を組み合わせ、ブドウをより幅広く特性評価する方向への一歩となる。

この研究はJournal of Agricultural and Food Chemistryに掲載されており、DOIは10.1021/acs.jafc.6c04648。インタラクティブ・データベースは、同プロジェクトの一環として開発されたGrape Metabolome Explorerから利用できる。