Riesling-Weine: Erstmals menschlicher Geruchsrezeptor für charakteristische Petrolnote identifiziert

Ein Team des Leibniz-Instituts für Lebensmittel-Systembiologie an der Technischen Universität München hat den menschlichen Geruchsrezeptor identifiziert, der für die Wahrnehmung der Petrolnote in Rieslingweinen verantwortlich ist.

Die Weinrebe (Vitis vinifera) ist eine der wirtschaftlich bedeutsamsten Obstpflanzen, wobei der Riesling zu den klassischen Rebsorten zählt. Das Bouquet dieses Weißweins präsentiert sich durch blumige, fruchtige und honigartige Nuancen, begleitet von einer mehr oder weniger ausgeprägten Petrolnote. Letztere ist auf einen Geruchsstoff mit dem chemischen Namen 1,1,6-Trimethyl-1,2-dihydronaphthalin (TDN) zurückzuführen. Geringe und moderate Konzentrationen dieses Duftstoffs tragen zur Komplexität des Weinbouquets bei. Jedoch stoßen Weine mit höheren Gehalten bei hiesigen Verbraucherinnen und Verbraucher häufig auf Ablehnung. Allerdings macht der Klimawandel auch vor Weinreben nicht halt: Zu viel Sonne führt dazu, dass auch das Bouquet von deutschen Riesling-Weinen immer stärker von einer Petrolnote geprägt ist.

Höhere UV-Belastung verstärkt Petrolnote

Im Vergleich zu deutschem Riesling weisen Riesling-Weine aus Südafrika oder Australien generell deutlich höhere Konzentrationen der Geruchskomponente auf. Der Grund dafür scheint die in der südlichen Hemisphäre höhere UV-Belastung der Trauben zu sein, die zu einer erhöhten Carotinoid-Produktion in den Pflanzen führt. Diese natürlichen Farbstoffe dienen ähnlich wie Pigmente in menschlicher Haut als Sonnenschutz. Sie sind jedoch auch molekulare Vorstufen des Geruchsstoffs TDN.

Verschiedene Studien weisen darauf hin, dass die Geruchswahrnehmungsschwelle der olfaktorisch an Petroleum und Kerosin erinnernden Substanz zwischen ca. 2 und 20 Mikrogramm pro Liter liegt. Dennoch war der menschliche Geruchsrezeptor für den Duftstoff bislang unbekannt. Wie das Forschungsteam um Dietmar Krautwurst nun erstmals zeigt, handelt es sich um den Rezeptor OR8H1.

Rezeptor mit spezifischem Erkennungsprofil

Das Team identifizierte den Geruchsrezeptor mithilfe eines bidirektionalen Rezeptor-Screenings. In diesem prüfte es mithilfe eines zellulären Testsystems, welche von insgesamt 766 menschlichen Geruchsrezeptorvarianten auf die Petrolnote reagieren. Der Rezeptor OR8H1 sprach dabei als einziger auf physiologisch bedeutsame Konzentrationen des kerosinartig riechenden Duftstoffs an. Anschließend untersuchte das Team, ob der identifizierte Rezeptor auch noch auf weitere lebensmittelrelevante Geruchsstoffe reagiert. Von den 180 getesteten Substanzen waren lediglich sieben, vorwiegend aromatische Verbindungen, in der Lage, den Rezeptor signifikant zu aktivieren.

„Das Erkennungsspektrum des Rezeptors ist somit sehr spezifisch. Es ergänzt jedoch das Spektrum eines anderen Geruchsrezeptors, der eine sehr breite Palette nahrungsrelevanter Geruchsstoffe erkennt“, berichtet Erstautorin Franziska Haag. Studienleiter Dietmar Krautwurst fügt hinzu: „Unsere neuen Erkenntnisse helfen uns, die molekularen Mechanismen besser zu verstehen, die zum olfaktorischen Gesamtbild eines Lebensmittels beitragen, zum Beispiel zum komplexen Bouquet eines Weines.“

Die Forschenden gehen davon aus, dass ein vertieftes Verständnis der molekularen Hintergründe langfristig dazu führen wird, neue Sensortechnologien für Lebensmittelaromen zu entwickeln. Mit diesen ließe sich dann nicht nur die Petrolnote in Weinen besser kontrollieren, sondern auch das Auftreten von (Fehl)aromen in anderen Lebensmitteln.