Dass Wein wesentlich mehr ist als nur vergorener Traubenmost, dürfte den meisten Menschen bekannt sein. Rebsorte, Boden, Klima- und Wetterbedingungen, die verwendete Hefe und der Prozess der Weinherstellung selbst sind nur einige von vielen Faktoren, die ausschlaggebend für Qualität, Geschmack und Aroma des fertigen Weins sein können.
Weit weniger bekannt ist jedoch, dass die aromatische Komplexität und Variation von Weinen auch auf Bakterien zurückzuführen ist, die – neben der Hefe – am Gärungs- oder Fermentationsprozess beteiligt sind. Dabei hat wohl jeder schon mal die Erfahrung gemacht, dass die lange, für besondere Momente aufgehobene Flasche „umgekippt“, der Wein ungenießbar wird. Essigsäure-Bakterien haben ihn in eine schlecht riechende und schmeckende Flüssigkeit verwandelt.
Bakterien tragen zum Weinaroma bei
„Interessanterweise muss der Einfluss von Bakterien aber nicht nur negativ sein und zum Verderb des Weines führen, sondern kann auch positive Effekte auf die Qualität und Aromen-Vielfalt des fertigen Weines haben“, erklärt Prof. Dr. W. Florian Fricke vom Fachgebiet Mikrobiom und Angewandte Bioinformatik an der Universität Hohenheim, der das Forscherteam leitete. Natürliche Quellen für diese Mikroben sind unter anderem die Pflanzenblätter und -wurzeln, der Boden sowie die Trauben an sich.
Da Weinfarbe, Aroma und Geschmack durch die mikrobielle Fermentation des Traubenmosts wesentlich beeinflusst werden, sind die Zusammensetzung und Funktion der Weinmikroben sowie ihre Abhängigkeit von Umwelteinflüssen von großem Interesse. Bislang ist allerdings nur wenig über die einzelnen Bakterienarten bekannt, beispielsweise wie sie in den Wein gelangen, ob sie sich dort vermehren und welche aromatischen Unterschiede sie bewirken.
Selbst Trauben haben ein Mikrobiom
Dies war Anlass für das Forschungsteam, mit der Doktorandin und Erstautorin der Veröffentlichung Alena M. Bubeck dieser Frage nachzugehen. „Neue Methoden ermöglichen den Nachweis eines Mikrobioms dort, wo man es vorher nicht erwartet hat“, erläutert Prof. Dr. Fricke. Dabei ist hier mit Mikrobiom die Gesamtheit aller Bakterien gemeint, die in oder auf den Trauben bzw. im daraus hergestellten Saft oder Most enthalten sind.
Ein Ergebnis, das Prof. Dr. Fricke besonders freut: „Unsere Daten geben außerdem Einblicke in die absolute Bakterienzahl im Wein. Frühere Studien haben meist nur die Verhältnisse der einzelnen Arten zueinander in Form von prozentualen Angaben beschrieben. Das erlaubt aber keine Rückschlüsse auf die Gesamtmenge an Bakterien im Wein und deren Veränderung im Laufe der Gärung.“
Rotweinmost enthält mehr Bakterien
Die Forschenden um Prof. Dr. Fricke kooperierten mit Prof. Dr. Christian Zörb und Dr. Nikolaus Merkt vom Fachgebiet Qualität pflanzlicher Erzeugnisse. Die Trauben und der Most stammen vom universitätseigenen Weinberg: „Wir untersuchten den Most von insgesamt sechs verschiedenen Chargen, zwei Rot- und vier Weißweinen, während der ersten Fermentationswoche“, berichtet Dr. Merkt.
Zwar fanden die Forscher in allen Weinen komplexe und variable Bakteriengemeinschaften, aber die beiden Rotweine wiesen eine deutlich höhere Bakterienvielfalt auf, die vor allem aus Milch- und Essigsäurebakterien sowie Bakterien aus der Umgebung bestand.
Auch die absolute Anzahl an Bakterien erreichte dabei in den Rotweinen bis zu zehnfach höhere Werte als in den Weißweinen. Prof. Dr. Fricke führt diese Unterschiede auf den Herstellungsprozess zurück: „Für die Weißweinherstellung werden rote oder weiße Trauben zerkleinert und gepresst, und nur der geklärte Saft wird zur Gärung verwendet. Für die Rotweinfermentation dagegen wird der Saft aus zerkleinerten roten Trauben gemeinsam mit Haut und Kernen eingesetzt.“
Mikrobielle Ökologie der Trauben hängt von ihrer Gesundheit ab
Aber selbst beim Weißwein gibt es zwischen den einzelnen Sorten erhebliche Unterschiede. Und nicht nur dies: Eine Rebsorte stammte aus zwei verschiedenen Hohenheimer Anbaubereichen, von denen einer mit der Kirschessigfliege (Drosophila suzukii) befallen war. Hier zeigte sich, dass die befallenen Reben eine weit höhere Bakterienvielfalt aufwiesen als die gesunden. Vermutlich sei die Schädigung der Traubenschale verantwortlich für das verstärkte Bakterienvorkommen, so der Experte.
Ganz offensichtlich hängt also die mikrobielle Ökologie der Trauben weitgehend von ihrem Gesundheitszustand ab. So fanden die Forschenden die größte Bakterienvielfalt vor allem im Most aus Trauben, die vor der Ernte Stress ausgesetzt waren. Auslöser dafür war zum einen der Befall mit dem Pilz Botrytis cinerea, der unter anderen Umständen auch für die sogenannte Edelfäule verantwortlich sein kann, und zum anderen der Befall mit der Kirschessigfliege, die die Traubenschale ansticht, um im Inneren der Trauben ihre Eier abzulegen.
„Wenn es gelänge, diese Umwelteinflüsse besser zu verstehen und sogar zu steuern, hätten diese Bakterien möglicherweise das Potenzial, die aromatische Vielfalt des Weines gezielt zu modifizieren und zu erweitern“, spekuliert Prof. Dr. Fricke.
Publikation
Bubeck, A.M., Preiss, L., Jung, A. et al. Bacterial microbiota diversity and composition in red and white wines correlate with plant-derived DNA contributions and botrytis infection. Sci Rep 10, 13828 (2020). https://www.nature.com/articles/s41598-020-70535-8
