引言
气候变化以及对减少植物保护产品使用需求的增加，促使人们探索抗病和抗旱的葡萄品种。尽早将红葡萄酒质量指标（多酚和香气）的数据整合到品种选择过程中，并了解这些目标分子的提取和生产机制，是葡萄酒行业面临的重大挑战。
品种硫醇，特别是3-磺酰己烷-1-醇（3SH）和4-甲基-4-磺酰戊烷-2-酮（4MSP），是一类重要的香气化合物，它们以无味前体的形式天然存在于葡萄中，其中3-磺酰己基乙酸酯（3SHA）是由3SH衍生而来的。品种硫醇赋予葡萄酒果香特征，如百香果、葡萄柚、番石榴和黑醋栗的香气（Roland, Schneider, Razungles, & Cavelier, 2011）。尽管这些化合物在葡萄酒中的含量极低（ng/L级别），但它们的低气味阈值对葡萄酒香气有着决定性影响（Tominaga et al., 1998）。三十年来，人们广泛研究了白葡萄品种（如长相思、赤霞珠、梅隆白和科隆巴德）中的品种硫醇。然而，对于跨物种杂交品种，这类数据仍然很少（Nicolini et al., 2020; Nicolle et al., 2022），而在红葡萄酒中的研究则更少（Blanchard et al., 2004）。
在浆果中，3SH前体的生物合成可能是由于谷胱甘肽与己烯醛之间的酶促反应，而己烯醛是脂肪酸降解的副产物（Kobayashi et al., 2011）。尽管这种生物合成途径仍属假设，但3SH前体以多种形式存在于浆果中，例如半胱氨酸化、二肽化或谷胱甘肽化形式（Bonnaffoux et al., 2017; Capone et al., 2011; Pe?a-Gallego et al., 2012; Thibon et al., 2016）；其中谷胱甘肽化形式最为常见。对于4MSP前体，其在浆果中的生物合成机制尚不清楚，因为从未在葡萄中检测到未结合形式的间甲氧基氧化物。一些最近的研究表明，前体对环境因素敏感，包括水分胁迫（De Almeida et al., 2024）、葡萄园氮含量和紫外线照射（Kobayashi et al., 2011）。因此，气候变化可能显著影响这些前体的产生及其在酿酒过程中的转化。
一些研究已经证明，这些前体（特别是半胱氨酸化和谷胱甘肽化的前体）同时存在于浆果的果皮和果肉中，长相思和梅隆白葡萄的果皮中含有更多的前体（Peyrot Des Gachons et al., 2002; Roland, Schneider, Charrier, et al., 2011）。这种特定的分布至关重要，因为它决定了在最佳条件下提取这些前体的酿酒过程。实际上，在红葡萄酒发酵过程中，液相会长时间处于高温下与葡萄果皮和种子接触。
大多数硫醇前体在酒精发酵过程中被酵母的β-裂解酶分解（Christiaens et al., 2025; Tominaga et al., 1998），而在苹果酸乳酸发酵过程中，3SH前体会被乳酸菌分解（Takase et al., 2018）。多项研究试图通过鉴定最适合的酵母菌株并评估发酵参数的影响来优化酿酒步骤，从而提高葡萄酒中的硫醇含量。确实，将浆果压碎成葡萄汁是释放前体潜力的关键第一步。尽管这些分子在葡萄酒的pH值下呈两性离子形式，预计可以很容易地被提取到水介质中，但目前尚无关于不同类型前体及品种之间提取差异的数据。
在此背景下，本研究旨在通过调查硫醇前体在浆果各部分的分布，并评估品种、年份和果皮细胞壁成分的影响，来表征红葡萄中硫醇前体的多样性。实际上，该研究还评估了这些前体在发酵前与细胞壁多糖之间的相关性，以及它们在标准化酒精发酵过程中的转化情况。
为此，我们采用了一种创新的多学科方法，结合了在线监测、生物过程分析、化学分析和统计分析。这种多品种方法为红葡萄中硫醇前体的表征、提取及其在红葡萄酒制作过程中的转化提供了广泛的筛选。
