LONDON (IT BOLTWISE) – Eine aktuelle Studie unter Leitung von Prof. Tsubasa Shoji von der Universität Toyama ordnet den bitteren Beigeschmack von Stevia erstmals klar einem Gen-Mechanismus zu. Im Fokus steht das UGT91D4-Gen, das nur in zwei schmalen Blattzonen aktiv ist und damit die Verteilung der Steviolglykoside festlegt. Dadurch entstehen Reb D und Reb M in der Pflanze bisher nur in geringen Mengen, während Steviosid und Rebaudiosid A dominieren. Die Ergebnisse liefern Ansatzpunkte, um Zuchtlinien gezielt auf ein saubereres Geschmacksprofil auszurichten.
Stevia wird seit Jahren als Alternative zu herkömmlichem Zucker vermarktet, doch ein Teil der Verbraucher nimmt den Geschmack häufig als deutlich bitter wahr. Genau diese Lücke zwischen hoher Süßkraft und sensorischem Eindruck greift eine Untersuchung aus dem Jahr 2026 auf: Unter Leitung von Prof. Tsubasa Shoji von der Universität Toyama analysiert das Team, wie sich Steviolglykoside in der Pflanze biochemisch zusammensetzen und warum das Verhältnis zwischen „sauberen“ und „bitteren“ Komponenten so unterschiedlich ausfällt. Im Kern geht es nicht um eine einzelne Zutat, sondern um die genetischen Schalter, die bestimmen, welche Glykosidvarianten in welchen Geweben produziert werden. Damit wird aus einem vagen Geschmacksproblem eine klar beschreibbare Produktionslogik – und genau hier setzt die Relevanz für Züchtung und Verarbeitung an.
Die Forschenden erstellen dafür ein hochwertiges Referenzgenom der Pflanze Stevia rebaudiana und leiten daraus ab, welche molekularen Prozesse den Übergang zwischen den einzelnen Steviolglykosiden steuern. Sensorisch entscheidend ist dabei das Muster: Steviosid und Rebaudiosid A (Reb A) treten in der Pflanze besonders stark auf und werden häufig mit einem bitteren Geschmack verbunden, während Rebaudiosid D (Reb D) und Rebaudiosid M (Reb M) als deutlich „sauberer“ wahrgenommen werden. Gleichzeitig liefert die Arbeit eine quantitative Einordnung der Süßkraft: Bestimmte Steviolglykoside erreichen dem Bericht zufolge eine Süßwirkung, die bis zu 300-mal höher ausfallen kann als die von Zucker. Das ist jedoch nur die eine Seite. Für die Praxis entscheidet die sensorische „Komposition“ – also welche Glykoside in welchen Anteilen vorhanden sind.
Technisch betrachtet legt die Studie den Hebel offen, der diese Komposition ausbremst: Das UGT91D4-Gen, das für den relevanten biosynthetischen Pfad maßgeblich ist, zeigt laut Analyse eine extrem lokalisierte Genaktivität. Es ist demnach ausschließlich in zwei schmalen Blattzonen aktiv, nämlich in den Mesophyll- und in den Epidermiszellen. Diese Gewebespezifik wirkt wie eine natürliche Mengenbremse: Wenn das Enzym nur in diesen Bereichen arbeitet, entsteht Reb D und Reb M dort zwar grundsätzlich, aber in der Gesamtbilanz bleibt die Produktion begrenzt. So erklärt die Genomkarte, warum in typischen Stevia-Pflanzen Reb D und Reb M bislang nur in sehr geringen Mengen vorkommen, obwohl der Weg dorthin prinzipiell genetisch vorhanden ist.
Damit verschiebt sich die Diskussion von „Geschmack ist eben Geschmacksache“ hin zu „Geschmack ist ein genetisch gesteuertes Produktionsprofil“. Ergänzend untersuchen die Autoren auch sogenannte Haplotype und deren Varianten, die das Glykosidverhältnis beziehungsweise die Glykosid-Balance beeinflussen können. Für Züchter bedeutet das: Wenn nicht nur ein Gen, sondern ein ganzer Genpool aus Haplotypen die Verteilung der Glykoside steuert, lassen sich Selektion und Kreuzung deutlich zielgerichteter gestalten als mit rein sensorischen Tests. Die Studie ordnet diesen Ansatz außerdem in das übergeordnete Ziel ein, die bittere Note gezielt zu reduzieren und so die Marktakzeptanz des Rohstoffs als natürliches Süßungsmittel nachhaltig zu erhöhen.
Der eigentliche Sprung in Richtung industrieller Relevanz liegt jedoch in der Konsequenz für Verarbeitungsketten. In vielen Produktionsmodellen werden geschmacklich überlegene Rebaudioside erst nachgelagert über enzymatische Umwandlung oder über Fermentationsprozesse in größeren Mengen bereitgestellt. Das treibt die Kosten, verlängert Prozessschritte und erhöht die Abhängigkeit von vorgelagerten Produktionskapazitäten. Wenn es gelingt, Stevia-Sorten zu entwickeln, die Reb D und Reb M auf natürlichem Weg in relevanten Konzentrationen bilden, könnte das den zusätzlichen technischen Aufwand reduzieren. Für Unternehmen, die Süßungsmittel in Premiumqualitäten formulieren, würde das außerdem bedeuten, dass die Rohstoffbasis näher an der gewünschten Geschmackslogik ausgerichtet ist – statt später „nachzupolieren“.
Aus Sicht der KI- und Bioengineering-nahe Technologieperspektive ist besonders spannend, dass die Studie einen klaren Mechanismus mit konkreten Züchtungsansätzen verbindet. Die Genomkarte und die Identifikation des UGT91D4-Pfads geben dabei eine Art molekulare Landkarte vor, mit der sich Haplotypen und Gewebespezifik künftig kombinieren lassen. Denkbar ist ein Selektionsprozess, der nicht nur auf Ertrag oder Gesamtglucside schaut, sondern gezielt auf Linien, die Reb D und Reb M bereits im Pflanzenaufbau hochfahren. Welche Rolle dabei die praktische Feldleistung spielt, ist offen; dennoch zeigt die Arbeit, dass der Engpass nicht zwangsläufig ein „biologisches Zufallsthema“ ist, sondern auf definierbare Genaktivitäten zurückgeführt werden kann.
Ob daraus ein breiter kommerzieller Effekt wird, hängt am Ende davon ab, wie schnell sich genetische Marker aus Labor- und Gewächshausdaten in stabilen Anbau- und Verarbeitungsrealitäten durchsetzen. Die Studie liefert dafür eine belastbare Grundlage: Sie erklärt nicht nur, warum Stevia häufig bitter schmeckt, sondern sie zeigt auch, welche genetischen Voraussetzungen dafür verantwortlich sind und wie Züchtung die Produktionsbilanz der Glykoside verschieben könnte. Für den Markt ist das vor allem dann relevant, wenn Hersteller ihre Kostenstrukturen im Bereich enzymatischer Umwandlung und Fermentation stabil halten oder senken möchten – und zugleich sensorische Zielprofile konsequenter erreichen wollen.
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