Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Dem Bouquet des Weines auf der Spur- Mechanismus für die Aromabildung in Weintrauben identifiziert

02.10.2014

Die meisten Weine werden aus etwa 20 verschiedenen Rebsorten gekeltert, die alle ein typisches Aroma aufweisen. Verantwortlich dafür sind die Terpene, eine äußerst vielseitige chemische Stoffklasse, zu der auch Cholesterin und Östrogen zählen.

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Technischen Universität München (TUM), der Hochschule Geisenheim und der Universität Bonn haben jetzt zwei Enzyme identifiziert, die bestimmen, wie hoch der Terpenanteil - und damit die Aromaintensität - in Weintrauben ist. Die Erkenntnisse könnten eine wichtige Rolle bei der Weiterentwicklung von Rebsorten spielen.


Mit zunehmender Reife reichern sich immer mehr Aromastoffe in der Haut der Weintrauben an.

J. Frotscher / Hochschule Geisenheim

Die meisten Weine werden aus etwa 20 Rebsorten gekeltert, die alle ein typisches Aroma aufweisen. Verantwortlich dafür sind die Terpene, eine vielseitige Stoffklasse, zu der auch Cholesterin und Östrogen zählen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Technischen Universität München (TUM), der Hochschule Geisenheim und der Universität Bonn haben zwei Enzyme identifiziert, die bestimmen, wie hoch der Terpenanteil - und damit die Aroma-Intensität - in Weintrauben ist. Die Erkenntnisse könnten eine wichtige Rolle bei der Weiterentwicklung von Rebsorten spielen.

Ob Chardonnay oder Sauvignon, Dornfelder oder Merlot: Jede dieser Rebsorten besticht durch ihr eigenes Aromaprofil. Ob beim Weißwein fruchtige oder blumige Noten mitschwingen, ein Rotwein nach Muskat oder Beeren schmeckt, hängt von der Zusammensetzung der Terpene ab. Diese Verbindungen reichern sich mit zunehmendem Reifungsgrad vor allem in der Haut der Weintrauben an. Wie viel Terpen gebildet wird, hängt von äußeren Faktoren, zum Beispiel der Bodenbeschaffenheit oder Sonnenscheindauer ab.

Allerdings tragen die Terpene nur dann zum Aroma bei, wenn sie frei vorliegen, wie Prof. Wilfried Schwab vom Fachgebiet Biotechnologie der Naturstoffe erklärt: „Im Stoffwechsel der Pflanze werden die Terpene biochemisch verändert - üblicherweise durch die Anlagerung von Zuckermolekülen ‚glykosyliert’. In dieser gebundenen Form sind die Terpene allerdings nicht mehr aromaaktiv.“ In Riesling-Trauben beispielsweise kommen lediglich 20 Prozent der Terpene im freien Zustand vor.

Züchtung neuer Rebsorten: Mehr Aroma mit weniger Enzym

Das Forscherteam um Schwab hat die biochemischen Grundlagen der Terpen-Glykosylierung untersucht. Sie identifizierten zwei verwandte Enzyme, die Zuckergruppen auf verschiedene Terpene übertragen. „Damit haben wir einen grundlegenden Mechanismus gefunden, der für die Züchtung neuer oder die Veredelung bekannter Rebsorten relevant sein könnte“, so Schwab.

Züchter könnten dann gezielt Rebstöcke auswählen, deren Genprofil einen hohen Anteil an freien Terpenen erwarten lässt - und die deswegen besonders aromatisch sind. „Eine wichtige Stellschraube sind dabei die Zucker-übertragenden Enzyme“, sagt Schwab. „Wenn die Pflanze wenig Enzym herstellt, bedeutet das zugleich eine geringe Aktivität. Die Folge: Die aromaaktiven Terpene reichern sich in der Weintraube an.“ Sobald die Genprofile der bekannten Rebsorten ermittelt sind, können die neuen Erkenntnisse direkt auf die Praxis übertragen werden.

Da Terpene auch in der Kosmetikindustrie eine wichtige Rolle spielen, sind weitere Anwendungsmöglichkeiten denkbar. Ein Beispiel dafür ist die Herstellung von auf Knopfdruck aktivierbarem Aroma. Dafür könnte man Duftstoffe auf Terpenbasis als Glykoside „verpacken“. Über den Einsatz von Zucker-abspaltenden Enzymen ließe sich Freisetzung der Aromen steuern, etwa, um eine möglichst lang anhaltende Wirkung von Deodorants zu erzielen.

Die aktuelle Forschungsarbeit ist ein gemeinsames Projekt der Technischen Universität München (TUM), der Hochschule Geisenheim und der Universität Bonn. Das Projekt wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefördert (SCHW634/17-1).

Publikationen:
A UDP-Glucose:Monoterpenol Glucosyltransferase Adds to the Chemical Diversity of the Grapevine Metabolome, Friedericke Bönisch, Johanna Frotscher, Sarah Stanitzek, Ernst Rühl, Matthias Wüst, Oliver Bitz, and Wilfried Schwab, Plant Physiology, DOI: 10.1104/pp.113.232470 (http://www.plantphysiol.org/content/165/2/561)

Activity-Based Profiling of a Physiologic Aglycone Library Reveals Sugar Acceptor Promiscuity of Family 1 UDP-Glucosyltransferases from Grape1, Friedericke Bönisch, Johanna Frotscher, Sarah Stanitzek, Ernst Rühl, Matthias Wüst, Oliver Bitz, and Wilfried Schwab, Plant Physiology, DOI: 10.1104/pp.114.242578 (http://www.plantphysiol.org/content/166/1/23)

Mehr Informationen:
Geruchscode von Lebensmitteln entschlüsselt: https://www.tum.de/die-tum/aktuelles/pressemitteilungen/kurz/article/31621/
Gibt es einen Fettgeschmack?: https://www.tum.de/die-tum/aktuelles/pressemitteilungen/kurz/article/31524/
Warum die Erdbeere nach Erdbeere riecht: https://www.tum.de/die-tum/aktuelles/pressemitteilungen/kurz/article/30835/

Kontakt:
Prof. Dr. Wilfried Schwab
Technische Universität München
Fachgebiet Biotechnologie der Naturstoffe
Tel.: +49.8161.71.2913
wilfried.schwab@tum.de
http://www.bina.wzw.tum.de/

Weitere Informationen:

https://www.tum.de/die-tum/aktuelles/pressemitteilungen/kurz/article/31825/

Dr. Ulrich Marsch | Technische Universität München

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Superkondensatoren aus Holzbestandteilen
24.05.2018 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

nachricht Was einen guten Katalysator ausmacht
24.05.2018 | Carl von Ossietzky-Universität Oldenburg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Mit Hilfe molekularer Schalter lassen sich künftig neuartige Bauelemente entwickeln

Einem Forscherteam unter Führung von Physikern der Technischen Universität München (TUM) ist es gelungen, spezielle Moleküle mit einer angelegten Spannung zwischen zwei strukturell unterschiedlichen Zuständen hin und her zu schalten. Derartige Nano-Schalter könnten Basis für neuartige Bauelemente sein, die auf Silizium basierende Komponenten durch organische Moleküle ersetzen.

Die Entwicklung neuer elektronischer Technologien fordert eine ständige Verkleinerung funktioneller Komponenten. Physikern der TU München ist es im Rahmen...

Im Focus: Molecular switch will facilitate the development of pioneering electro-optical devices

A research team led by physicists at the Technical University of Munich (TUM) has developed molecular nanoswitches that can be toggled between two structurally different states using an applied voltage. They can serve as the basis for a pioneering class of devices that could replace silicon-based components with organic molecules.

The development of new electronic technologies drives the incessant reduction of functional component sizes. In the context of an international collaborative...

Im Focus: GRACE Follow-On erfolgreich gestartet: Das Satelliten-Tandem dokumentiert den globalen Wandel

Die Satellitenmission GRACE-FO ist gestartet. Am 22. Mai um 21.47 Uhr (MESZ) hoben die beiden Satelliten des GFZ und der NASA an Bord einer Falcon-9-Rakete von der Vandenberg Air Force Base (Kalifornien) ab und wurden in eine polare Umlaufbahn gebracht. Dort nehmen sie in den kommenden Monaten ihre endgültige Position ein. Die NASA meldete 30 Minuten später, dass der Kontakt zu den Satelliten in ihrem Zielorbit erfolgreich hergestellt wurde. GRACE Follow-On wird das Erdschwerefeld und dessen räumliche und zeitliche Variationen sehr genau vermessen. Sie ermöglicht damit präzise Aussagen zum globalen Wandel, insbesondere zu Änderungen im Wasserhaushalt, etwa dem Verlust von Eismassen.

Potsdam, 22. Mai 2018: Die deutsch-amerikanische Satellitenmission GRACE-FO (Gravity Recovery And Climate Experiment Follow On) ist erfolgreich gestartet. Am...

Im Focus: Faserlaser mit einstellbarer Wellenlänge

Faserlaser sind ein effizientes und robustes Werkzeug zum Schweißen und Schneiden von Metallen beispielsweise in der Automobilindustrie. Systeme bei denen die Wellenlänge des Laserlichts flexibel einstellbar ist, sind für spektroskopische Anwendungen und die Medizintechnik interessant. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien (Leibniz-IPHT) haben, im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Projekts „FlexTune“, ein neues Abstimmkonzept realisiert, das erstmals verschiedene Emissionswellenlängen voneinander unabhängig und zeitlich synchron erzeugt.

Faserlaser bieten im Vergleich zu herkömmlichen Lasern eine höhere Strahlqualität und Energieeffizienz. Integriert in einen vollständig faserbasierten...

Im Focus: LZH zeigt Lasermaterialbearbeitung von morgen auf der LASYS 2018

Auf der LASYS 2018 zeigt das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) vom 5. bis zum 7. Juni Prozesse für die Lasermaterialbearbeitung von morgen in Halle 4 an Stand 4E75. Mit gesprengten Bombenhüllen präsentiert das LZH in Stuttgart zudem erste Ergebnisse aus einem Forschungsprojekt zur zivilen Sicherheit.

Auf der diesjährigen LASYS stellt das LZH lichtbasierte Prozesse wie Schneiden, Schweißen, Abtragen und Strukturieren sowie die additive Fertigung für Metalle,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Größter Astronomie-Kongress kommt nach Wien

24.05.2018 | Veranstaltungen

22. Business Forum Qualität: Vom Smart Device bis zum Digital Twin

22.05.2018 | Veranstaltungen

48V im Fokus!

21.05.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Was einen guten Katalysator ausmacht

24.05.2018 | Biowissenschaften Chemie

Superkondensatoren aus Holzbestandteilen

24.05.2018 | Biowissenschaften Chemie

Neue Schaltschrank-Plattform für die Energiewelt

24.05.2018 | Messenachrichten

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics