Fijnere wijn met minder alcohol: VUB-doctoraat over gisten biedt wijnmakers nieuwe tools
Slakken blijken belangrijk bij het transport van wilde gisten
Gist speelt een cruciale rol in het wijnmaken. Al eeuwenlang gebruikten wijnmakers hun eigen gistculturen, maar vandaag domineren commerciële gisten de sector, dankzij hun betrouwbare werking. De soort Saccharomyces cerevisiae is daarbij de absolute standaard. Toch groeit de interesse in minder bekende gistsoorten, de zogenaamde non-conventionele gisten (NCG’s), omdat ze de smaak, geur en zelfs het alcoholgehalte van wijn op een natuurlijke manier kunnen beïnvloeden.
Onderzoeker Madina Akan, doctoraatsstudente aan de Vrije Universiteit Brussel en Hochschule Geisenheim University, ging na hoe die alternatieve gisten kunnen bijdragen aan moderne wijnfermentatie. “We zien dat non-conventionele gisten verrassend veel mogelijkheden bieden om wijncomplexiteit te verhogen”, zegt Akan. Ze bestudeerde zowel gisten uit de natuur als gisten die via kruising of genetische techniek werden verkregen.
Een opvallend onderdeel van haar onderzoek was de vraag hoe gisten zich verspreiden in de omgeving. Terrestrische slakken bleken een onverwachte maar belangrijke rol te spelen. “De diversiteit van gisten die we op slakken terugvonden was indrukwekkend, van typische wijngisten tot zelfs menselijke pathogenen”, stelde Akan vast. “Dat toont aan hoe sterk slakken bijdragen aan het transport van micro-organismen.” Sommige van die gisten bleken bruikbaar in wijnfermentatie.
Verder onderzocht Akan een bijzondere soort, Saccharomycopsis fermentans, en vooral haar trifluoroleucine-resistente varianten. Die mutanten beïnvloedden het aroma van wijn sterk en verhoogden de productie van hogere alcoholen zoals isoamylalcohol, een soort alcohol die van nature ontstaat tijdens de gisting, wanneer gist suikers omzet in alcohol en aromastoffen. Het is geen drinkbare alcohol op zich, maar een bijproduct dat in kleine hoeveelheden voorkomt in wijn en bier. Isoamylalcohol heeft een sterke, soms fruitige geur die doet denken aan banaan of oplosmiddel. In lage concentraties kan het bijdragen aan een complex aroma, maar in hogere hoeveelheden kan het een scherpe of ongewenste geur geven.
Akan ontwikkelde daarbovenop een nieuwe methode om genetische aanpassingen in lagergisten eenvoudiger te maken via PCR-gebaseerde gentargeting, met potentieel voor vele industriële toepassingen. PCR-gebaseerde gentargeting is een techniek waarmee onderzoekers heel precies een stukje erfelijk materiaal in een cel kunnen veranderen. Ze gebruiken daarbij PCR, een methode om gericht kleine stukjes DNA te kopiëren. Die kopieën lijken sterk op het DNA rond het gen dat ze willen bestuderen, waardoor de cel ze herkent en op de juiste plek kan inbouwen. Zo kunnen wetenschappers een gen uitschakelen of een merkje toevoegen om beter te begrijpen hoe dat gen werkt, zonder de rest van het DNA te beïnvloeden.
Daarnaast creëerde Akan nieuwe hybrides tussen Saccharomyces jurei en S. cerevisiae, zowel genetisch gemodificeerde als niet-GM-varianten. De hybrides werden gebruikt in co-fermentaties en leverden wijnen op met een lager alcoholgehalte en een verrassend rijk aroma.
Volgens promotors prof. dr. ir. Ronnie Willaert (VUB) en prof. Dr. rer. nat. Jürgen Wendland (Hochschule Geisenheim University) tonen de resultaten aan dat NCG’s een belangrijke toekomst hebben in de wijnindustrie. Door alcoholgehaltes te verlagen en aroma’s te verfijnen, bieden ze wijnmakers nieuwe tools om smaakprofielen te creëren die moeilijk haalbaar zijn met klassieke gisten.
Over de onderzoeker:
Madina Akan is Marie Curie Fellow binnen het Europese AROMAGENESIS-project. Ze ontwikkelt nieuwe giststammen voor aroma- en smaakproductie via biochemische analyses, fermentatiestudies en optimalisatie van metabole routes. Ze behaalde eerder een master in de Moleculaire Biologie aan de NTNU in Noorwegen en publiceerde al zeven wetenschappelijke artikelen, waarvan twee als eerste auteur.
Titel PhD: Co-fermentation as a means to generate low alcohol beverages with full flavor
Meer info:
Madina Akan: madina.akan@vub.be
Prof. Ronnie Willaert: Ronnie.Willaert@vub.be
Prof. Jürgen Wendland: Juergen.Wendland@hs-gm.de
