Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Moste und Weine werden, soweit dies die jahrgangsabh\u00e4ngigen S\u00e4uregehalte notwendig machen, entweder durch eine malolaktische G\u00e4rung oder chemisch teilents\u00e4uert. Ziel des Projektes war es die maloalkoholische G\u00e4rung mit Hefepilzen der Gattung Schizosaccharomyces als alternativen Prozess zur malolaktischen G\u00e4rung mit Milchs\u00e4urebakterien oder zur chemischen Ents\u00e4uerung mit kohlensaurem Kalk in der Praxis zu etablieren. Durch diesen alternativen biotechnologischen Prozess sollte modelhaft der unmittelbare Nutzen von Biodiversit\u00e4t aufgezeigt und nat\u00fcrliche Ressourcen geschont werden. Die Alleinstellung der handwerklich produzierten Weine in der Vermarktung sollte den weiteren, kostenintensiven Anbau von Reben in Steillagen einer einmaligen Kulturlandschaft sichern. Im Wein sollte durch das alternative Verfahren der Gehalt an potentiell gesundheitsbelastenden biogenen Aminen gesenkt werden.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenVoraussetzung f\u00fcr die Durchf\u00fchrung des Projektes war es ein breites Spektrum von Hefest\u00e4mmen aller Arten der Gattung Schizosaccharomyces zu gewinnen. Die gezielte Isolierung der Art mit dem h\u00f6chsten Potential zur Weinherstellung, S. pombe, war durch eine dem Projekt vorausgegangene Entwicklung einer effizienten Isolierungsmethode erstmals m\u00f6glich. F\u00fcr das Projekt konnte ein breites Spektrum neuer Hefest\u00e4mme von vielf\u00e4ltigen Herk\u00fcnften gewonnen werden.
\nDie Eignung zur Weinherstellung der Hefest\u00e4mme wurden zun\u00e4chst im Labor untersucht. Parameter wie der \u00c4pfels\u00e4ureabbau- und das Alkoholbildungsverm\u00f6gen oder die Produktion von Essigs\u00e4ure wurden bestimmt. Au\u00dferdem wurden von Anfang an die sensorischen Eigenschaften der Versuchsweine mitber\u00fccksichtigt.
\nDie aufgrund der Laborergebnisse ausgesuchten Hefest\u00e4mme wurden in der Produktion von Pilotchargen eingesetzt. Es wurden weitere Erkenntnisse sowohl \u00fcber die Praxistauglichkeit der Hefest\u00e4mme als auch \u00fcber die notwendige Arbeitsweise mit den f\u00fcr die Weinproduktion neuartigen Hefen gewonnen. Im letzten Schritt wurden selektierte Hefest\u00e4mme im Produktionsma\u00dfstab eingesetzt.
\nAnhand von Gesamtgenomdaten aller untersuchter Hefest\u00e4mme wurde im Nachhinein beurteilt, wie gro\u00df der Anteil der untersuchten Hefest\u00e4mme an der gesamten globalen genetischen Breite der Arten war.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Es wurden insgesamt mehrere hundert Hefest\u00e4mme der Arten S. pombe, S. octosporus, S. japonicus und S. osmophilus gewonnen. Die Art S. osmophilus war vor dem Projekt nicht bekannt und wurde erst im Projekt wissenschaftlich beschrieben.
\nDie Laborversuche ergaben, dass nur die St\u00e4mme der Art S. pombe ein ausreichendes \u00c4pfels\u00e4ure- und Zuckerg\u00e4rverm\u00f6gen f\u00fcr den Einsatz in der Weinbereitung besitzen. Zwar zeigten auch St\u00e4mme von S. japonicus teils hohe G\u00e4rleistungen, alle St\u00e4mme dieser Art produzierten aber so starke Fehlt\u00f6ne, dass die Art f\u00fcr die Weinherstellung nicht in Frage kommt.
\nIn Pilotchargen im Weinkeller konnte gezeigt werden, dass durch den Einsatz von S. pombe auch hohe \u00c4pfels\u00e4uregehalte von 10 g\/l innerhalb der ersten 2-5 Tage der Maischeg\u00e4rung vollst\u00e4ndig abgebaut werden k\u00f6nnen. F\u00fcr den erfolgreichen Einsatz der Art sind andere Bedingungen wie eine h\u00f6here Temperatur und eine moderate Schwefelung der Moste notwendig.
\nDie mit S. pombe produzierten Weine zeigten sich \u00fcberwiegend sensorisch unauff\u00e4llige. Der schon in der Literatur beschriebene eigenartige sensorische \u0084pombe-Ton\u0093 konnte in den Weinen entweder nur schwach oder gar nicht wahrgenommen werden.
\nIm Produktionsma\u00dfstab wurden Wei\u00df- und Rotweine hergestellt und vermarktet. Sie stellten ein Alleinstellungsmerkmal dar, welches das Weingut in der Kundenansprache nutzen konnte. Im Produktionsma\u00dfstab zeigte sich auch, dass unter bestimmten noch nicht gekl\u00e4rten Bedingungen S. pombe Fehlt\u00f6ne in einem Ma\u00df verursachen kann, welche sich auch nicht durch \u00fcbliche Behandlungs- und Sch\u00f6nungsma\u00dfnahmen beseitigen lassen. Das verwerfen ganzer Chargen kann die Konsequenz sein.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Die Ergebnisse der Arbeiten wurden in folgenden Fachartikeln und Konferenzbeitr\u00e4gen publiziert.:
\n, G.-S. Jia, M. Seidel, I. Assali and L.-L. Du (2022). Insights into the ecology of Schizosaccharomyces species in natural and artificial habitats. Antonie van Leeuwenhoek: 1-35.
\nBrysch-Herzberg, M., A. Tobias, M. Seidel, R. Wittmann, E. Wohlmann, R. Fischer, D. Dlauchy and G. Peter (2019). Schizosaccharomyces osmophilus sp. nov., an osmophilic fission yeast occurring in bee bread of different solitary bee species. FEMS yeast research 19(4): foz038
\nBrysch-Herzberg, M., R. Wittmann and M. Seidel (2019) Oenological application of the genus Schizosaccharomyces. 46th Annual Conference on Yeasts, Smolenice, Slovakia. (Vortrag und Tagungsband)<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Im Projekt konnte das hohe Potential der Hefeart S. pombe f\u00fcr die Weinherstellung nachgewiesen werden. Neuartige Weine k\u00f6nnen hergestellt werden. Der Herstellprozess kann um den Schritt der \u00fcblichen malolaktischen G\u00e4rung verk\u00fcrzt werden. Nat\u00fcrliche Ressourcen k\u00f6nnen geschont werden, in dem die chemische Teilents\u00e4uerung vermieden wird. Die Vermarktung der neuartigen Weine schafft eine hohe Aufmerksamkeit beim Kunden, was mittelfristig den Weinanbau in den f\u00fcr die Kulturlandschaft wichtigen Steillagen W\u00fcrttembergs sichert. Das Projekt zeigt auf, dass die nat\u00fcrliche mikrobiologische Diversit\u00e4t ein unsch\u00e4tzbares Reservoir an genetischen Ressourcen bereitstellt und ganz neue Wege in der Produktion er\u00f6ffnen kann.
\nDie Analyse der Genome hunderter St\u00e4mme der Gattung Schizosaccharomyces zeigt, dass im Projekt erst ein kleiner Teil der vorhandenen genetischen Diversit\u00e4t der Gattung untersucht wurde.
\nBevor die St\u00e4mme der Art S. pombe routinem\u00e4\u00dfig in der Produktion genutzt werden k\u00f6nnten, ist entweder zu kl\u00e4ren unter welchen Produktionsbedingungen die Hefe Fehlt\u00f6ne produziert oder es m\u00fcssen St\u00e4mme der Art identifiziert werden, die nicht in der Lage sind die Fehlt\u00f6ne hervorrufenden Stubstanzen zu produzieren.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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