Unter Metabolismus (biochemischer Stoffwechselvorgang) versteht man die Aufnahme, den Transport und die chemische Umwandlung von Stoffen in einem Organismus, sowie die Abgabe von Stoffwechselprodukten an die Umgebung. Die dabei entstehenden Zwischenprodukte werden als Metaboliten, die Gesamtheit der Stoffwechselwege wird als Metabolismus bezeichnet. Auch die Gärung und die Vorgänge bei der Flaschenreifung sind solche metabolistische Prozesse. Davon ableitend versteht man unter Metabolomik eine Analysemethode, anhand derer diese Stoffwechselvorgänge festgestellt werden können. Sie wird seit Neuestem auch bei der analytischen Prüfung von Weinen angewendet. Jeder Wein ist nämlich auf molekularer Ebene ganz individuell zusammengesetzt und besitzt seinen eigenen „chemischen Fingerabdruck“. Das haben Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Molekulare Pflanzenphysiologie in Potsdam (Brandenburg) herausgefunden.
Mit Hilfe hochauflösender Massenspektrometer, die einzelne Substanzen aufgrund geringster Unterschiede ihres Molekulargewichts erkennen, ermittelten die Forscher bis zu 7.000 verschiedene Inhaltsstoffe, die im Wein vorkommen (siehe dazu auch unter Gesamtextrakt). Mehr als die Hälfte dieser chemischen Verbindungen ist noch unbekannt. Wein besteht im Wesentlichen aus Wasser, Alkohol und einer Vielzahl kleiner Moleküle, den Metaboliten. Dabei hinterlassen Faktoren wie Boden, Witterungsverlauf und Methoden der Weinbereitung Spuren im Wein und bestimmen dessen molekulare Zusammensetzung. Der Wein hat sozusagen eine Art Gedächtnis, in dem seine gesamte Geschichte gespeichert ist. Damit sind Herkunft, Jahrgang, Rebsorte und auch die Qualität messbar.
Ein Projektteam aus Mitarbeitern des Max Planck-Institutes und der Universidad Técnica Federico Santa Maria (Chile) analysierten Auftreten und Verteilung aller Inhaltsstoffe von vier sortenreinen chilenischen Rotweinen aus Cabernet-Sauvignon, Carmenère, Merlot und Syrah, die sich in Herkunft, Jahrgang und Qualität unterschieden. Überraschend war die geringe Anzahl von nur 9% gemeinsamer Inhaltsstoffe, die es in allen vier Sorten gab. Etwa 30% erwiesen sich als charakteristische Biomarker für jeweils eine Rebsorte. Die restlichen rund 60% waren in mehreren, aber nicht in allen vier Sorten vorhanden. Für jede Sorte ließen sich bis zu 6.400 verschiedene Inhaltsstoffe nachweisen. Die Methode geht deutlich weiter als die klassische Weinanalytik, die nur einzelne Komponenten wie Anthocyane, Phenole oder Säuren betrachtet. Sie wird vermutlich künftig in der Qualitäts- und Herkunftskontrolle, sowie Aufdecken von Weinverfälschungen bezüglich unerlaubter Mittel eingesetzt.
