Einleitung

Mit dem „Mäuseln“ sind eine Reihe von Aromen assoziiert, die von „Basmatireis“ über „Mäuseurin“, bis hin zu „Wurstschale“ reichen. Die für das Mäuseln verantwortlichen Verbindungen sind nur retronasal wahrnehmbar. Dies liegt an deren geringer Flüchtigkeit bei den niedrigen pH-Werten im Wein¹. Diese Verbindungen können von Milchsäurebakterien wie Lentilactobacillus hilgardii und Oenococcus oeni, oder durch die Hefe Brettanomyces bruxellensis produziert werden, welche bereits für die Erzeugung phenolischer Verbindungen in Weinen bekannt ist^{2 3}. Deshalb wird oft davon ausgegangen, dass diese Hefe auch für das Mäuseln verantwortlich ist. Es gibt allerdings nur sehr wenige Studien, die sich mit dem Mikrobiom von Weinen im Zusammenhang mit dem Mäuseln beschäftigen. In dieser Arbeit wurden deshalb die Mikroorganismen aus 25 durch das Mäuseln geschädigten Weinen identifiziert, und auf ihre Fähigkeit hin untersucht, in einem Modellsystem diesen Weinfehler hervorzurufen.

Ergebnisse

Aus den 25 Weinen, die vom Mäuseln betroffen waren, wurden 353 mikrobielle Isolate gewonnen. Diese verschiedenen Mikroorganismen wurden durch MALDI-TOF Massenspektrometrie identifiziert. Zu den wichtigsten nachgewiesenen Hefearten (101 Isolate) zählten: B. bruxellensis, Pichia manshurica, Priceomyces carsonii und Saccharomyces cerevisiae. Unter den 252 Milchsäurebakterien-Isolaten wurden drei Arten identifiziert: O. oeni, L. hilgardii und Pediococcus parvulus. Die Häufigkeiten der einzelnen Arten sind in Abbildung 1 dargestellt.

Abbildung 1. Dargestellt sind die Häufigkeiten, mit welchen mikrobielle Arten in den 25 untersuchten Weinen vorkamen⁴.

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Die verschiedenen, isolierten Mikroorganismen wurden hinsichtlich ihrer Fähigkeit bewertet, „Mäuselnoten“ zu erzeugen. Dazu wurde ein Modellmedium verwendet (NHAM), welches alle bisher bekannten Vorläufer für die Produktion von N-Heterozyklen enthält. Die Produktion dreier dieser N-heterozyklischen Verbindungen, die mit dem Mäuseln assoziiert werden, wurde untersucht. Dabei handelte es sich um Acetylpyrrolin (APY), Ethyltetrahydropyridin (ETHP) und Acetyltetrahydropyridin (ATHP)⁵. Nur 53 Isolate waren in der Lage diese Verbindungen zu erzeugen: dabei gehörten 13 der Art B. bruxellensis an, 3 L. hilgardii, und 37 O. oeni. Bei letzteren handelte es sich um 100 % der getesteten Isolate. Um die Variabilität der Produktionsniveaus der drei N-heterozyklischen Verbindungen bestimmen zu können, wurde die Studie anschließend auf Proben aus verschiedenen Stammsammlungen erweitert (CRBO Bordeaux, Frankreich; GMGM Straßburg, Frankreich; AWRI Adelaide, Australien; DSM Braunschweig, Deutschland). 22 weitere B. bruxellensis, 20 O. oeni und 10 L. hilgardii Stämme wurden daraufhin untersucht.

Die Ergebnisse sind in Abbildung 2 dargestellt. Alle getesteten Stämme produzierten mindestens zwei der drei getesteten Verbindungen. B. bruxellensis-Stämme produzierten ATHP und ETHP; Milchsäurebakterien neigten eher zur Produktion von APY und ATHP. Stammabhängige Unterschiede in den Produktionsniveaus waren evident. Ein Zusammenhang zwischen dem Genotyp der getesteten Stämme und ihrer Fähigkeit, unter standardisierten Bedingungen (NHAM Medium) das Mäuseln zu verursachen, konnte nicht hergestellt werden.

Abbildung 2. Die Produktion N-heterozyklischer Verbindungen (µg/L) in einem Modellmedium durch Mikroorganismen aus Stammsammlungen⁶.

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Wie in Abbildung 3 dargestellt, wurden diese drei hier identifizierten Arten jedoch nicht in allen untersuchten Weinen nachgewiesen. O. oeni war in 84 % der Weine feststellbar, während B. bruxellensis und L. hilgardii nur in 20 % bzw. 12 % der Weine vorkamen. In einem Wein konnten keinerlei Mikroorgansimen nachgewiesen werden, und in einem weiteren Wein konnten zwar keine der drei untersuchten Arten nachgewiesen werden, jedoch andere Mikroorganismen wie S. cerevisiae. Die Möglichkeit, dass das Mäuseln von anderen Hefen oder Bakterien verursacht wird, bleibt eine Arbeitshypothese.

Abbildung 3. Das Vorkommen der isolierten Arten in den 25 untersuchten Weinen⁷.

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In einer weiteren, am Institut für Reb- und Weinwissenschaften (ISVV, Villenave d'Ornon, Frankreich) durchgeführten Studie, wurden die für das Mäuseln verantwortlichen N-Heterozyklen in 62 Weinen gemessen⁸. Das Ziel dieser Studie war die Entwicklung einer Methode zur Quantifizierung dieser Verbindungen. Jeder der analysierten Weine enthielt mindestens eine der drei Verbindungen. Parallel zu den N-Heterozyklen wurden 4-Ethylphenol und 4-Ethylguaiacol gemessen, welche für den von B. bruxellensis verursachten phenolischen Charakter in Weinen verantwortlich sind. Von den 62 untersuchten Weinen wiesen nur acht signifikante Mengen an flüchtigen Phenolen auf (oberhalb der Bestimmungsgrenze), d. h. 12,9 % der Weine. Das Fehlen phenolischer Verbindungen in den meisten Weinen, die vom Mäuseln betroffen waren, legt nahe, dass zwischen den beiden Veränderungen kein Zusammenhang besteht.

Fazit

Das Ziel dieser Studie war es, in durch „Mäuselnoten“ veränderten Weinen, mögliche verantwortliche Mikroorganismen zu identifizieren und deren Produktionskapazität von N-heterozyklischen Verbindungen in einem Modellmedium zu bewerten. Zu den am häufigsten isolierten Mikroorganismen aus fehlerhaften Weinen gehörten die Arten O. oeni, B. bruxellensis und S. cerevisiae. Von den vier isolierten Hefearten war nur B. bruxellensis in der Lage, in dem Modellmedium Mäuselnoten hervorzurufen. Unter den drei isolierten Milchsäurebakterienarten verfügten nur O. oeni und L. hilgardii über diese Fähigkeit. Bei der Mehrzahl der Weine (16/25 Weine) war O. oeni die einzige vorhandene mikrobielle Art, welche in der Lage war, den Weinfehler hervorzurufen. Andererseits wurde die Schadhefe B. bruxellensis in weniger als 20 % der fehlerhaften Weine nachgewiesen.

Danksagung: Diese Studie wurde im Rahmen der internationalen Projektallianz Bordeaux-Adelaide-Geisenheim (BAG) durch das Deutsch-Französische Doktorandenkolleg CDFA-03-18, die Region Nouvelle-Aquitaine und das Land Hessen gefördert.