Flavonoide in Weintrauben

„In vino“ steckt nicht nur „veritas“. Wein enthält auch auch jede Menge Stoffe, die einerseits charakteristisch für die jeweilige Sorte in den Geschmack und die Farbe des Weines sind und denen andererseits auch gesundheitsfördernde Eigenschaften zugeschrieben werden. Der Herstellung dieser besonderen Stoffe, den Flavonoiden, widmet sich ein Heidelberger Forschungsteam.

Flavonoide gehören zu den sekundären Pflanzenstoffen, denen zahlreiche Wissenschaftler eine besonders gesundheitsfördernde Wirkung für den menschlichen Körper zusprechen. Einigen Flavonoiden wird eine gefäßverstärkende Wirkung, anderen eine entzündungshemmende, eine krebsvorbeugende oder eine krampflösende Wirkung zugeschrieben. Manche Flavonoide sind auch starke Antioxidantien.

Die wertvollen Pflanzeninhaltsstoffe wurden in den 1930er Jahren durch den ungarischen Nobelpreisträger Albert von Szent-Györgyi Nagyrapolt entdeckt. Ihr Name leitet sich von lat. flavus = gelb ab, weil Flavonoide häufig, aber nicht immer eine gelbe Farbe besitzen. Sie werden nur in speziellen Zelltypen, oft zeitlich und räumlich begrenzt und meistens von Umgebungsbedingungen abhängig hergestellt, haben aber trotzdem eine Bedeutung für die ganze Pflanze. Sie kommen in zahlreichen Früchten und Gemüsen, sowie in Tee, Rotwein und Kakao vor.

#####bild1#####

Die verschiedenen Flavonoidgruppen (Anthocyane, Flavonole und Tannine) übernehmen in Pflanzen viele verschiedene, wichtige Funktionen. Dort sind sie unter anderem an der Anlockung von Insekten und Vögeln, zur Bestäubung der Blüte und Verbreitung der Samen, der Pathogenabwehr oder am UV-Schutz beteiligt. 

Flavonoide sind außerdem wichtige Qualitätsmerkmale des Rotweins: Anthocyane z.B. verleihen dem Rotwein seine charakteristische rote bis violette Farbe, während Tannine für seinen Geschmack von großer Bedeutung sind.

Weinbeeren als Modellfrüchte für die Flavonoid-Herstellung

Weinbeeren gehören zu den ökonomisch bedeutsamsten und molekularbiologisch am umfassendsten beschriebenen Früchten. Dadurch ist die Weinrebe für Dr. Jochen Bogs von der Ruprecht-Karls-Universität ein hervorragendes Model, um die Flavonoidsynthese in Früchten zu untersuchen. Zusammen mit dem Julius-Kühn-Institut Geilweilerhof und dem Deutschen Krebsforschungszentrum widmet er sich bereits seit 2007 im Rahmen eines GABI-Future-Start Projektes den wertvollen Früchten. 

#####bild3#####

Die Regulation der Flavonoidsynthese in Weinbeeren ist entwicklungsabhängig, sodass die Synthese der verschiedenen Flavonoidgruppen und die Expression der jeweiligen strukturellen Gene nur zu bestimmten Zeiten der Traubenentwicklung stattfinden. Bisher wurden über 6 000 verschiedene Flavonoide identifiziert, was auf eine Vielzahl von Modifikationen eines gemeinsamen Grundgerüstes schließen lässt.

Von besonderem Interesse für das Projekt ist die Isolierung der Enzyme, die für diese Modifikationen verantwortlich sind. Die molekularen Schalter, die die Synthese der verschiedenen Flavonoidgruppen in Weinbeeren regulieren, wurden im laufenden Projekt bereits isoliert und beschrieben. Die Resultate des Projekts tragen zu einem besseren Verständnis der Regulation der Flavonoidsynthese in Weintrauben und gegebenenfalls anderer Früchte bei. Sie werden zur Entwicklung von molekularen Markern für die Züchtung von Früchten mit optimiertem Flavonoidgehalt eingesetzt und könnten zur Anreicherung und Aufreinigung spezifischer Flavonoide aus sog. „Hairy roots“ (Wurzelhaarkulturen) führen, die als Nahrungsergänzungsmittel eingesetzt werden könnten.