Flavonoide und ihr Wert für den Wein

Dr. Jochen Bogs leitet am Institut für Pflanzenwissenschaften der Ruprecht-Karls-Universität in Heidelberg eine eigene kleine Arbeitsgruppe, die sich im Zuge eines Gabi-Start-Projektes mit der Flavonoidsynthese in der Weinbeere beschäftigt. Warum diese Stoffe für die Qualität des Rotweins so wichtig sind und wie seine Arbeit die Weinrebenzüchtung erheblich beschleunigen kann, hat Dr. Bogs der Redaktion von Pflanzenforschung erklärt.

Pflanzenforschung.de: Flavonoide kommen in zahlreichen Früchten und auch in Gemüse vor. Warum haben Sie sich für die Weinbeere als Forschungsobjekt entschieden?

Dr. Bogs: Unter den Früchte tragenden Pflanzen ist die Weinrebe bisher am umfangreichsten molekularbiologisch untersucht. Das Genom ist vollständig bekannt, was uns unsere Arbeit erheblich erleichtert. Außerdem können unsere Erkenntnisse in einem gewissen Rahmen sicherlich auch auf andere flavonoid-produzierende Früchte übertragen werden.

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Pflanzenforschung.de: Dr. Bogs, es sind bisher um die 6000 verschiedene Flavonoide identifiziert worden. Sind alle diese Stoffe gleich wichtig und wertvoll für den Menschen?

Dr. Bogs: Es gibt Hinweise darauf, dass gerade die kleinen Unterschiede zwischen diesen zahlreichen Stoffen ausschlaggebend für deren Wirkung auf den menschlichen Körper sind. In unserem Forschungsprojekt wollen wir herausfinden, wie diese Stoffe gemacht werden, um sie dann gegebenenfalls in gezielten Züchtungen vermehrt zu erzeugen. Dabei unterstützt uns z.B. das Deutsche Krebsforschungszentrum in Heidelberg. In seinen Laboren werden von uns ausgewählte Stoffe auf ihre Wirkung an Krebszellen getestet.

Pflanzenforschung.de: Haben Sie schon Anhaltspunkte, wie die Herstellung dieser Stoffe reguliert wird?

Dr. Bogs: Es gibt drei verschiedene Stoffgruppen innerhalb der Flavonoide: Die Anthocyane, die Tannine und die Flavonole. Wir haben die molekularen Schalter gefunden, die die Herstellung der verschiedenen Stoffgruppen zu unterschiedlichen Zeitpunkten an- und abschalten. Wie wichtig diese Schalter sind, wird einem bewusst, wenn ein Schalter durch beispielsweise zwei Mutation fehlt. Das ist bei allen weißen Weintrauben beim molekularen Schalter zur Herstellung der Anthocyane der Fall. Anthocyane sind für die rote Farbe in roten Weinbeeren bzw. im Rotwein verantwortlich. Fehlt der Schalter dafür, wird der Farbstoff nicht hergestellt und es gibt weiße Weintrauben bzw. Weißwein.

Pflanzenforschung.de: Was genau haben Sie mit diesen besonders wertvollen Flavonoiden vor?

Dr. Bogs: Wir wollen Flavonoide mit bestimmten, besonders wertvollen Modifikationen herstellen und aufreinigen. In der Weinrebe ist das allerdings sehr schwierig, da sie Gene nur schwer aufnimmt und außerdem drei Jahre benötigt, bis sie die ersten Früchte trägt, die man dann untersuchen könnte. Wir benutzen daher die sog. „Hairy roots“ aus der Weinrebe als Ersatzsystem. Die Wurzeln wachsen innerhalb von drei bis vier Monaten auf speziellen Platten mit Nährböden im Labor. Das verkürzt die Untersuchungszeit erheblich.

In einem weiteren Ansatz wollen wir die Unterschiede zwischen den verschiedenen Flavonoidgehalten unterschiedlicher Weinsorten herausfinden. Der Regulator für die Farbstoffherstellung z.B. sieht in unterschiedlichen Sorten auch unterschiedlich aus. Wenn wir dort eine Korrelation zwischen dem Regulator und der Farbstoffmenge feststellen können, könnten wir molekulare Marker für die Weinrebenzüchtung herstellen. Bisher müssen die Traubenzüchter bei jeder neuen Kreuzung mindestens drei Jahre warten, bis die Weinrebe Früchte trägt, die sie dann z.B. auf die gewünschte Farbe untersuchen können. Mit Hilfe von molekularen Markern könnte man bereits den Sämling auf diese Eigenschaften hin überprüfen. Das würde sehr viel Zeit und Anzuchtfläche in der Züchtung sparen.

Pflanzenforschung.de: Ihr Projekt läuft im April 2010 aus. Wie geht es weiter?

Dr. Bogs: Das Projekt wurde bereits positiv evaluiert und wird aller Voraussicht nach noch einmal um zwei Jahre verlängert, um die bisherigen Ergebnisse umzusetzen und neue interessante Resultate des Projekts weiter zu verfolgen.

Pflanzenforschung.de: Vielen Dank für das Gespräch!