Der Klimawandel macht auch vor den Weinreben nicht halt. Zu viel Sonne führt dazu, dass das Bouquet deutscher Rieslingweine von einer Benzinnote dominiert wird, die (manche) Kunden nicht mögen. Ein Forschungsteam des Leibniz-Instituts für Lebensmittel-Systembiologie der Technischen Universität München hat den menschlichen Geruchsrezeptor identifiziert, der für die Wahrnehmung dieses besonderen Aromas verantwortlich ist. Ihr Papier ist veröffentlicht im Zeitschrift für Agrar- und Lebensmittelchemie.
Die Weinrebe (Vitis vinifera) ist eine der wirtschaftlich bedeutendsten Obstpflanzen, wobei der Riesling zu den klassischen Rebsorten zählt. Das Bouquet dieses Weißweins ist geprägt von blumigen, fruchtigen und honigartigen Nuancen, begleitet von einer mehr oder weniger ausgeprägten Benzinnote.
Letzteres ist auf einen Geruchsstoff mit der chemischen Bezeichnung 1,1,6-Trimethyl-1,2-dihydronaphthalin (TDN) zurückzuführen. Geringe und mäßige Konzentrationen dieses Duftstoffs tragen zur Komplexität des Weinbouquets bei. Weine mit höheren Gehalten werden jedoch von den lokalen Verbrauchern häufig abgelehnt.
Erhöhte Sonneneinstrahlung verstärkt die Benzinnote
Im Vergleich zum deutschen Riesling weisen Rieslingweine aus Südafrika oder Australien in der Regel deutlich höhere Konzentrationen des Aromastoffes auf. Der Grund dafür scheint die höhere UV-Belastung der Trauben auf der Südhalbkugel zu sein, die zu einer erhöhten Carotinoidproduktion in den Pflanzen führt. Diese natürlichen Farbstoffe dienen wie Pigmente in der menschlichen Haut als Sonnenschutz, sind aber gleichzeitig molekulare Vorläufer des Duftstoffs TDN.
In Studien wurde eine Geruchswahrnehmungsschwelle von TDN zwischen ca. 2 und 20 Mikrogramm pro Liter. Seine Geruchsqualität erinnert an Erdöl und Kerosin. Ein menschlicher Geruchsrezeptor für diese Verbindung war jedoch bisher unbekannt. Wie das Forscherteam um Dietmar Krautwurst nun erstmals zeigte, handelt es sich um den Geruchsstoffrezeptor OR8H1.
Rezeptor mit einem spezifischen Erkennungsprofil
Das Team identifizierte den Geruchsstoffrezeptor mithilfe bidirektionaler Rezeptorscreenings. Mithilfe eines zellulären Testsystems untersuchten sie, welche der insgesamt 766 menschlichen Duftrezeptorvarianten auf die Petroleumnote reagieren. Der OR8H1-Rezeptor reagierte als einziger auf physiologisch signifikante Konzentrationen des kerosinähnlichen Geruchsstoffs. Anschließend untersuchte das Team, ob der identifizierte Rezeptor auch auf andere lebensmittelrelevante Geruchsstoffe reagiert. Von den 180 getesteten Substanzen konnten nur sieben, überwiegend aromatische Verbindungen, den Rezeptor signifikant aktivieren.
„Das Erkennungsspektrum des Rezeptors OR8H1 ist daher sehr spezifisch. Darüber hinaus ergänzt es das Spektrum eines weiteren Geruchsstoffrezeptors, der ein sehr breites Spektrum an lebensmittelrelevanten Geruchsstoffen erkennt“, berichtet Erstautorin Franziska Haag.
Studienleiter Dietmar Krautwurst fügt hinzu: „Unsere neuen Erkenntnisse helfen uns, die molekularen Mechanismen besser zu verstehen, die dazu beitragen, dass wir Lebensmittel als unterscheidbare Geruchsobjekte wahrnehmen, beispielsweise das komplexe Bouquet eines Weins.“
Die Forscher gehen davon aus, dass ein tieferes Verständnis der molekularen Hintergründe der Geruchswahrnehmung langfristig zur Entwicklung neuer Sensortechnologien für Lebensmittelaromen führen wird. Diese könnten dann zur Qualitätskontrolle nicht nur der Benzinnote in Weinen, sondern auch des Auftretens von (Neben-)Geschmacksnoten in anderen Lebensmitteln verwendet werden.
Über 1,1,6-Trimethyl-1,2-dihydronaphthalin (TDN)
Die TDN-Konzentration im Wein steigt während der Flaschenreifung durch die Umwandlung von in den Trauben oder im Most enthaltenen Carotinoid-Vorläufern an. Die Menge an Vorläuferstoffen hängt von den Weinbaupraktiken wie der Entlaubung der Trauben, der Bodendüngung, der Bewässerung und der Auswahl der Traubenklone ab.
Darüber hinaus tragen höhere Temperaturen und intensive Sonneneinstrahlung dazu bei, dass sich der nach Benzin riechende Geruchsstoff verstärkt bildet. Auch die Hefestämme und die Wahl der Flaschenverschlüsse beeinflussen die Duftstoffkonzentration im Wein. Es hat sich gezeigt, dass Lagerbedingungen, insbesondere erhöhte Temperaturen, die Bildung von TDN beschleunigen.
Der typische TDN-Gehalt in europäischen Rieslingweinen liegt üblicherweise zwischen 1 und 50 Mikrogramm pro Liter, während er in australischen Weinen bis zu 250 Mikrogramm pro Liter und mehr erreichen kann.
Mehr Informationen:
Franziska Haag et al, Benzinnote im Riesling – 1,1,6-Trimethyl-1,2-dihydronaphthalin (TDN) aktiviert selektiv den menschlichen Geruchsrezeptor OR8H1, Zeitschrift für Agrar- und Lebensmittelchemie (2024). DOI: 10.1021/acs.jafc.3c08230