作者:Stephen On和Manpreet K Dhami
其中一些研究是与北坎特伯雷的有机酿酒师Greystone Wines合作完成的。
气候变化的深远影响不可避免地影响到食品和饮料的生产，包括葡萄酒。
在新西兰，葡萄酒酿造是一项重要的业务，每年的出口额超过20亿新西兰元。
早期的研究已经表明，葡萄的特征，如开花和葡萄糖成熟度可能与气候变化有关。但到目前为止，发酵葡萄的微生物很少受到关注。
我们的新研究探索了酵母、细菌和真菌如何受到温度和降雨变化的影响。
微生物，葡萄酒和令人垂涎的金星
没有微生物，我们只有葡萄汁。
众所周知，用于将葡萄汁发酵成葡萄酒的酵母菌(最常见的是酿酒酵母菌)在产生一系列影响葡萄酒风味、香气和口感的化合物方面起着重要作用。一个(或多个)“好”菌株可能意味着一个金奖或一瓶劣质酒的区别。
传统的商业酿酒师倾向于使用来自酵母供应商的成熟菌株，为他们的生产计划和最终产品的一致性提供更多的保证。然而，不可避免的是，每一批果汁都已经拥有了自己不同的微生物群落，其中一些微生物会在葡萄酒的发展过程中对葡萄酒产生自己的影响。
一些酿酒师选择不添加商业酵母，而是依靠葡萄中的原生微生物群来完成这项工作。这个过程可以被称为自发发酵或“野生”发酵。
在这种情况下，这些微生物的作用和多样性对葡萄酒的发展和质量至关重要。各种研究表明，在一个特定的酿酒地区，微生物种群可能是独特的，对葡萄酒的风土有贡献。
但是，如果它们随着时间和不同的气候而变化呢?
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气候因素和变化中的微生物
在与北坎特伯雷的有机酿酒师Greystone Wines的合作中，我们有机会探索有机葡萄酒酿造过程中的微生物生态系统(酵母、细菌和真菌)在不同年份之间的变化。
我们开始通过分析葡萄汁(发酵过程中取样的葡萄汁)来测试这一点。我们还在2018年和2021年这两个不同的生产年份，测试了他们的黑皮诺葡萄酒在酿酒厂和葡萄园中的野生微生物暴露情况。
然后，我们对这些样本进行了称为“元条形码”的分子遗传过程。在这个过程中，在每一个已知的细菌、真菌和酵母中发现的通用基因标记被用来描述在葡萄酒生产的不同时期采集的样品中微生物的多样性和分布。
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结果是惊人的。从2018年份采集的样本中含有某些生物，这些生物在2021年份似乎完全不存在，反之亦然。
我们发现不同年份的葡萄酒之间存在显著差异，其中最引人注目的是细菌(其中16种微生物中有12种存在于一个年份，而另一个年份则没有)。对于真菌和酵母物种，我们发现总共12种生物中的6种在收获期间波动。
是什么导致了这些差异?我们认为温度和降雨的变化起着重要作用。
利用公开的湿度、温度和降雨的气候数据来模拟气候差异，我们确定，尤其是温度，还有湿度，可能是影响不同微生物种群组成的重要因素。各生育期的平均降雨量也有很大差异。
温度和湿度是影响微生物生长的公认因素，但观察到种群之间如此明显的差异对我们来说是一个惊喜。
温度和湿度影响微生物的生长。
气候和微生物多样性对葡萄酒的影响
发酵酵母是将葡萄果糖转化为酒精的主要媒介，是酿酒的主要反应。如上所述，它们还有助于产生一系列其他化学物质，这些化学物质与葡萄酒的整体风味和感觉有关。
不同的酵母菌株会产生不同的化合物。即使在发酵的早期阶段，某些酵母也可能影响葡萄酒的整体质量。大多数细菌不能很好地适应恶劣的葡萄酒环境(乙醇是有毒的，因此它被用作消毒剂);然而，有几种可能会增殖，有些可能会变质。
像酵母一样，任何能够在葡萄汁中生长的细菌(即使是很短的时间)都会向葡萄酒中分泌化学物质。这些化学物质对人类是否可察觉、有益或有害，完全取决于每种化学物质。
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观察到的一些生物是意料之中的，它们对葡萄酒环境有着众所周知的适应性。然而，以前在国外酿酒地区发现的一种细菌(塔图姆拉菌)的优势在2021年份尤为突出。它的作用是未知的。
这对新西兰乃至全球的葡萄酒行业意味着什么?我们还不知道微生物多样性的变化是否会影响这两个年份的风味特征。然而，谨慎地说，酿酒过程中微生物种群的变化与气候因素的差异有关。
因此，重要的是我们要充分了解气候变化对葡萄酒酿造的影响，以便更好地保护这个行业。
Stephen On是林肯大学微生物学教授
* Manpreet K Dhami是Manaaki Whenua - Landcare Research的高级研究员
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