Overheersende lieveheersbeestjes in de wijn

Ze zien er lieflijk uit, zijn prachtig om te fotograferen op een druiventros, en worden over het algemeen als nuttige insecten beschouwd. De lieveheersbeestjes zijn een natuurlijke vijand van bladluizen en andere insecten die het blad kunnen beschadigen. Veel minder bekend is dat ze ook een potentiële oorzaak kunnen zijn van de zogenaamde ‘lieveheersbeestjesgeur’, een wijnfout.

Wat is de Lieveheersbeestjesgeur?

Deze ‘ladybug taint’ zoals hij in het Engels wordt genoemd, werd voor het eerst opgemerkt in 2001 in Ontario, Canada door de onderzoeksgroep van Gary Pickering aan de Brock University. In dat jaar was zojuist meer dan een miljoen liter wijn vernietigd omdat het een onaangename geur had die werd omschreven met aroma’s zoals ‘groene paprika’, ‘asperges’, ‘groene bonen’ en ‘aardappels’, maar ook met aroma’s zoals ‘ranzige pinda’s’, ‘blauwe kaas’, ‘aarde’, ‘muf’ of ‘rottende spinazie’. Groene en muffe aroma’s die er ook voor zorgen dat de fruitige aroma’s van de druif verminderd waarneembaar zijn¹.

De oorsprong van deze aroma’s was onduidelijk, maar wel viel op dat dit samenging met een ongebruikelijke hoeveelheid van die mooie rood zwart-gestippelde beestjes in de wijngaard. Zouden deze lieveheersbeestjes hier meer mee te maken hebben? Al snel werd duidelijk dat de ongewenste aroma’s in de wijn veroorzaakt werden door methoxypyrazines, een groep van aromacomponenten in de wijn. Én, dat deze methoxypyrazines vrijkwamen uit de lieveheersbeestjes die tijdens de oogst in het wijnmaakproces verzeild waren geraakt¹.

Zevenstippige en Aziatische lieveheersbeestjes

Figuur 1. Zevenstippige lieveheersbeestje (Coccinella septempunctata; links), eitjes van een lieveheersbeestje op een legger (midden), verschillende gedaantes van het Aziatische lieveheersbeestje (Harmonia axyridis; rechts; royalty-free photo by Geza Farkas via dreamstime)

Invasieve lieveheersbeestjes Overheersbeestjes in de wijngaard

Er zijn twee soorten lieveheersbeestjes waarvan bekend is dat ze verantwoordelijk zijn voor de ‘lieveheersbeestjesgeur’ in wijn:

het zevenstippige lieveheersbeestje (Coccinella septempunctata), en
het Aziatische lieveheersbeestje (Harmonia axyridis)

Het Aziatische lieveheersbeestje wordt ook wel de meerkleurige Aziatische lieveheersbeestje genoemd en heeft in tegenstelling tot het Zevenstippige lieveheersbeestje een verscheidenheid aan gedaantes (zie Figuur 1). Hij is met name te herkennen aan het ‘M’ vormige patroon op zijn hals (bij de varianten met een rood/oranje schild), maar kan ook bijna volledig zwart zijn met oranje stippen.

Lees nu: Hoe Plasmopara viticola door de afweermechanismen van de wijnstok breekt

Hoewel het zevenstippige lieveheersbeestje het symbool is tegen zinloos geweld, is hij toch een agressieve jager die veelal wordt ingezet als biologisch bestrijdingsmiddel tegen bladluizen. De Coccinella septempunctata is een inheemse soort in West-Europa, komt veelvuldig voor, en is gemakkelijk te herkennen aan de zeven stippen op zijn schild waar hij zijn naam aan dankt. Zijn Aziatische tegenhanger, de Harmonia axyridis, is aan het einde van de vorige eeuw geïntroduceerd in West-Europa om eveneens te dienen als biologisch bestrijdingsmiddel tegen bladluis. Echter, al snel werd de Harmonia axyridis waargenomen in meerdere West-Europese landen en werd duidelijk dat dit Aziatische lieveheersbeestje een invasieve exoot is, en zich naast bladluizen ook graag tegoed doet aan de larven van andere kevers en lieveheersbeestjes. Tevens draagt hij een schimmel bij zich die schadelijk is voor de inheemse zevenstippige lieveheersbeestjes waardoor hij snel aan leefgebied wint.

De Harmonia axyridis verspreidt zich snel in met name België en Engeland en heeft binnen een aantal jaren grote delen van West Europa veroverd. Niet alleen in Europa, maar ook in Zuid-Afrika en Noord- en Zuid-Amerika vindt er op deze manier aan het eind van de vorige eeuw een grootschalige verspreiding plaats van de Harmonia axyridis². Dit resulteerde onder andere in Ontario al snel in de waarneming van de ‘ladybug taint’ in wijn. Figuur 2 laat zien waar de Harmonia axyridis het afgelopen jaar (feb 2021 – feb 2022) is waargenomen in Europa.

Figuur 2. De verspreiding van het Aziatische lieveheersbeestje (Harmonia axyridis) door Europa (bron: https://world.observation.org).

Deze verspreiding van de Harmonia axyridis kan tot gevolg hebben dat – zeker bij zachte winters waarbij grote populaties overwinteren – de lieveheersbeestjes een steeds grotere plaag gaan worden in de wijngaarden. In 2018 en in 2020 was er al sprake van een lieveheersbeestjesplaag in Nederland (bij mij onbekend welk type lieveheersbeestje) die toen ook breed in de media werden uitgemeten^3,4. Als men daarbij bedenkt dat slechts één à twee lieveheersbeestjes per wijnstok waarschijnlijk al genoeg zijn om een effect op de wijn te hebben¹, dan vormen dit soort plagen een reëel risico voor het veroorzaken van de ‘lieveheersbeestjesgeur’ in toekomstige wijnjaren.

Methoxypyrazines in wijn

Het hemolyfe (het ‘bloed’) van lieveheersbeestjes bevat methoxypyrazines die vrij komen wanneer ze geplet worden bij de verwerking van de druiven. De methoxypyrazines die zijn aangetoond in de lieveheersbeestjes^5-8 en tijdens de vinificatie vrijkomen in de wijn zijn weergegeven in Figuur 3.

De methoxypyrazines die zijn aangetoond in de lieveheersbeestjes en tijdens de vinificatie vrijkomen in de wijn

Figuur 3. Methoxypyrazines die vanuit lieveheersbeestjes vrijkomen in de wijn (Aangepast van Pickering, 2021 via CC BY 4.0)

De precieze functie van deze methoxypyrazines voor de lieveheersbeestjes is nog onduidelijk, maar het is waarschijnlijk dat deze sterk geurende moleculen een functie hebben bij een bepaald gedrag zoals verdediging, het aantrekken van soortgenoten of paringspartners¹.

IPMP is de methoxypyrazine die het meeste vrijkomt uit de lieveheersbeestjes. Het is aangetoond dat IPMP concentraties stijgen in de wijn wanneer er lieveheersbeestjes tussen de geoogste druiven aanwezig waren en dat dit samenging met een verhoogde intensiteit van aardse en groene aroma’s^9-11. Het is daarbij goed om te weten dat zowel het zevenstippige als het Aziatische lieveheersbeestje zorgen voor een toename van de methoxypyrazines in de wijn¹⁰. Of ze dus 2, 7 of 19 stippen hebben, je hebt dus liever geen lieveheersbeestje in de most, of je moet van groene aroma’s in de wijn houden.

Druif-eigen methoxypyrazines in wijn

Lieveheersbeestjes zijn niet de enige bron van methoxypyrazines in de wijn. Meerdere wijndruiven staan zelfs nadrukkelijk bekend om de aroma’s die veroorzaakt worden door deze aromaverbindingen. Sauvignon blanc, Cabernet sauvignon, Cabernet franc en Carménère hebben bijvoorbeeld vaak wat groene aroma’s van groene paprika, bonen, gras of asperges, veroorzaakt door methoxypyrazines geproduceerd door de druif zelf. In kleine hoeveelheden dragen deze aroma’s op een positieve manier bij aan het druifeigen karakter van de wijn. Echter, bij hogere concentraties – met name bij een onrijpe oogst – zorgen ze voor ongewenste groene aroma’s. Deze druifeigen methoxypyrazines zijn exact dezelfde aromaverbindingen als geproduceerd worden door de lieveheersbeestjes.

Methoxypyrazines komen in lage concentraties voor in de wijn, maar hebben ook extreem lage waarnemingsdrempels. IPMP en SBMP zijn bijvoorbeeld al waarneembaar bij concentraties van 1-2 ng/L (nanogram per liter, ofwel 0,000 000 001 gram per liter). Onderstaande tabel geeft de bovengenoemde methoxypyrazines weer samen met hun typische concentratie in wijn, hun waarnemingsdrempel en de aroma’s die ze veroorzaken.

Methoxypyrazines	Typische concentratie in wijn (ng/L)	Waarnemingsdrempel (ng/L)	Aroma’s
IPMP	<15	0.3-2	aards, groene bonen, grassig, paprika, champignons, muffig, asperges
IBMP	5-30	5-16	Groene paprika, verse kruiden, tomatenblad, pinda, aardappel, aards, champignons, asperges, groene bonen, muffig, aards
SBMP	<10	1-2	aards, nootachtig, pinda, aardappel, groene kruiden
DMMP	<40	31	muffig, aards, dode bladeren

Gebaseerd op referenties 2 en 12

Methoxypyrazines afkomstig van de druif of van een lieveheersbeestje?

Hoe kan men het onderscheid maken tussen methoxypyrazines afkomstig van lieveheersbeestjes of van de geoogste druiven zelf? Uiteraard is dit makkelijk te duiden bij een wijn gemaakt van een druif die geen vegetale aroma’s van methoxypyrazines dient te produceren, maar dit wel doet. Het wordt echter lastiger wanneer dit onderscheid gemaakt moet worden bij Cabernet sauvignon, Cabernet franc of een wat onrijpe Carménère. Heeft de wijnboer steken laten vallen en is de oogst onrijp? Of zaten er een aantal rood zwart gestippelde kevers in de most waardoor het gehalte methoxypyrazines is gestegen?

Het verschil kan geduid worden door te kijken naar de verhouding van de verschillende methoxypyrazines in de wijn. IBMP is normaalgesproken de methoxypyrazine met de hoogste concentratie in wijn (bijvoorbeeld in een sauvignon blanc uit Zuid-Afrika), met daarnaast een beduidend kleinere hoeveelheid IPMP^13,14. De ‘lieveheersbeestjesgeur’ wordt met name veroorzaakt door een hoge IPMP concentratie in de wijn¹⁵. Een hoge IPMP concentratie is dan ook, met name in combinatie met een lagere IBMP : IPMP verhouding, een teken dat de wijn besmet is met methoxypyrazines afkomstig van lieveheersbeestjes. In het algemeen wordt een IBMP : IPMP verhouding >1 indicatief geacht voor een besmetting met lieveheersbeestjes¹⁴. Volledig sluitend is dit bewijs niet, maar als dit samenvalt met een lieveheersbeestjesplaag in de wijngaard dan is het een veilige aanname.

Voorkomen van de lieveheersbeestjesgeur

Om de lieveheersbeestjesgeur te voorkomen wordt (uiteraard) de grootste winst behaald door te zorgen dat de lieveheersbeestjes in de eerste plaats niet in de most terecht komen. Dit kan gedaan worden door ze al te bestrijden in de wijngaard, met insecticiden, feromonen of netten. Echter, deze methoden zijn vaak ongewenst, arbeidsintensief of weinig effectief (ook in verband met retentietijden en de ondertussen terugkerende lieveheersbeestjes). Een andere mogelijkheid is het inzetten van nematoden, mijten of schimmels ter bestrijding van de lieveheersbeestjes, maar de effectiviteit en veiligheid van het inzetten van deze natuurlijke vijanden wordt nog onderzocht^16-18.

Een natuurlijke vijand van het lieveheersbeestje (Coccinella septempunctata)

Zitten er dan toch lieveheersbeestjes tussen de geoogste trossen, dan kunnen schudtafels gebruikt worden, of men kan ze er handmatig uit sorteren… Komen de lieveheersbeestjes ondanks dit toch in de most, dan moet tijdens het wijnmaakproces de contacttijd zo kort mogelijk gehouden worden. Dit kan door de wijn zo snel mogelijk te klaren, of door af te zien van een pulpgisting. Methoxypyrazines zijn namelijk goed oplosbaar in alcohol waardoor tijdens een pulpgisting een hoge extractie kan plaatsvinden.

Maskeren van de lieveheersbeestjesgeur

Eenmaal in de wijn is het lastig om de methoxypyrazines, en met name selectief IPMP, afkomstig van de lieveheersbeestjes te verwijderen. Er zijn methoden om de groene aroma’s afkomstig van de methoxypyrazines te maskeren. Bijvoorbeeld door een gist te gebruiken die (tropische) fruitaroma’s accentueert, of door gebruik van eikenhout waardoor de eiken aroma’s de groene tonen verbloemen. Echter, dit maskerende effect is afhankelijk van de concentratie methoxypyrazines in de wijn en is ook zeer bepalend voor de wijnstijl. Andere methoden zoals een thermovinificatie (dit is het kort opwarmen van de most naar 60-80 graden Celsius), micro-oxygenation (het toevoegen van kleine hoeveelheden zuurstof aan de wijn) of actieve kool kunnen ook toegepast worden om de hoeveelheid methoxypyrazines te verminderen. Deze methoden hebben helaas ook een sterk negatief effect op andere aromacomponenten in de wijn en schaden daardoor vaak het algehele aromaprofiel¹.

Lees nu ook: De natuurlijke bestrijding van Drosophila Suzukii

Filterstoffen

Er zijn verschillende filterstoffen in ontwikkeling die specifiek binden aan methoxypyrazines en zodoende geen of minder effect hebben op de gewenste aroma’s in de wijn. Mousemajor urinary protein (mMUP), polymeren gebaseerd op siliconen of melkzuur, of magnetische polymeren zijn voorbeelden van dit soort filterstoffen¹. Nadeel is dat ze niet volledig selectief zijn voor alleen IPMP, maar ook de andere methoxypyrazines, en andere gewenste aromacomponenten binden en uit de wijn filteren. Het toepassen van deze filterstoffen in wijnen waarin methoxypyrazines belangrijk zijn voor het aromaprofiel, zoals bijvoorbeeld sauvignon blanc, kan zodoende problematisch zijn. Daarnaast bieden deze filterstoffen ook de mogelijkheid om groene aroma’s afkomstig van methoxypyrazines bij een onrijpe oogst uit de wijn te halen. Dit is een vorm van manipulatie waarvan het de vraag is of het (voor dit doel) toegestaan gaat worden op de Europese wijnmarkt. Een perfecte oplossing om een lieveheersbeestjesplaag en de ‘ladybug taint’ te voorkomen is helaas dus nog niet gevonden.

Referenties

Pickering GJ, Botezatu A. A Review of Ladybug Taint in Wine: Origins, Prevention, and Remediation. Molecules. 2021 Jul 17;26(14):4341. https://doi.org/10.3390/molecules26144341.
Pickering GJ, Willwerth J, Botezatu A, Thibodeau M. Prevalence and Management of Alkyl-Methoxypyrazines in a Changing Climate: Viticultural and Oenological Considerations. Biomolecules. 2021 Oct 15;11(10):1521. https://doi.org/10.3390/biom11101521.
https://nos.nl/artikel/2254888-lieveheersbeestjes-overal-in-huis-waar-komen-die-ineens-vandaan (bezocht op 16 februari 2022)
https://www.hartvannederland.nl/nieuws/invasie-lieveheersbeestjes-stranden (bezocht op 16 februari 2022)
Cudjoe E, Wiederkehr TB, Brindle ID. Headspace gas chromatography-mass spectrometry: a fast approach to the identification and determination of 2-alkyl-3- methoxypyrazine pheromones in ladybugs. Analyst. 2005 Feb;130(2):152-5. https://doi.org/10.1039/b410659h. Epub 2004 Dec 8.
Cai L, Koziel JA, O’Neal ME. Determination of characteristic odorants from Harmonia axyridis beetles using in vivo solid-phase microextraction and multidimensional gas chromatography-mass spectrometry-olfactometry. J Chromatogr A. 2007 Apr 13;1147(1):66-78. https://doi.org/10.1016/j.chroma.2007.02.044. Epub 2007 Feb 20.
Slabizki P, Legrum C, Meusinger R, Schmarr HG. Characterization and analysis of structural isomers of dimethyl methoxypyrazines in cork stoppers and ladybugs (Harmonia axyridis and Coccinella septempunctata). Anal Bioanal Chem. 2014 Oct;406(25):6429-39. https://doi.org/10.1007/s00216-014-8049-4. Epub 2014 Aug 14. Erratum in: Anal Bioanal Chem. 2014 Nov;406(29):7743-4.
Kögel, S., Gross, J., Hoffmann, C. et al. Diversity and frequencies of methoxypyrazines in hemolymph of Harmonia axyridis and Coccinella septempunctata and their influence on the taste of wine. Eur Food Res Technol 234, 399–404 (2012). https://doi.org/10.1007/s 00217-011-1646-y
Pickering, GJ, SPINK, M, KOTSERIDIS, Y, BRINDLE, ID, SEARS, M and INGLIS, D. The influence of Harmonia axyridis morbidity on 2-Isopropyl-3-methoxypyrazine in Cabernet Sauvignon wine. Vitis. 2008 47 (4), 227–230.
Kögel S, Botezatu A, Hoffmann C, Pickering G. Methoxypyrazine composition of Coccinellidae-tainted Riesling and Pinot noir wine from Germany. J Sci Food Agric. 2015 Feb;95(3):509-14. https://doi.org/10.1002/jsfa.6760 Epub 2014 Jul 15.
Pickering, G.J.; Lin, Y.; Ker, K. Origin and remediation of Asian Lady Beetle (Harmonia axyridis) taint in wine. In Crops: Growth, Quality and Biotechnology. III. Quality Management of Food Crops for Processing Technology; Dris, R., Ed.; WFL Publisher: Helsinki, Finland, 2006; pp. 785–794. ISBN 952-91-8601-0.
Botezatu A, Pickering GJ. Determination of ortho- and retronasal detection thresholds and odor impact of 2,5-dimethyl-3-methoxypyrazine in wine. J Food Sci. 2012 Nov;77(11):S394-8. https://doi.org/10.1111/j.1750-3841.2012.02942.x. Epub 2012 Oct 11.
Van Wyngaard, E., 2013. Volatiles playing an important role in South African Sauvignon blanc wines. MSc Thesis, Stellenbosch University, Private Bag X1, 7602 Matieland (Stellenbosch), South Africa
Botezatu, A.; Kotseridis, Y.; Inglis, D.; Pickering, G.J. A survey of methoxypyrazines in wine. J. Food Agric. Environ. 2016, 14, 24–29
Botezatu AI, Kotseridis Y, Inglis D, Pickering GJ. Occurrence and contribution of alkyl methoxypyrazines in wine tainted by Harmonia axyridis and Coccinella septempunctata. J Sci Food Agric. 2013 Mar 15;93(4):803-10. https://doi.org/10.1002/jsfa.5800. Epub 2012 Oct 19.
Raak-van den Berg CL, et al. Invasive alien species under attack: Natural enemies of Harmonia axyridis in the Netherlands. BioControl. February 2014. 59(2):229-240 https://doi.org/10.1007/s10526-014-9561-3
Haelewaters D. et al. Parasites of Harmonia axyridis: current research and perspectives. BioControl. 2017. 62:355-371. https://doi.org/10.1007/s10526-016-9766-8
Ceryngier, P., Nedvěd, O., Grez, A.A. et al. Predators and parasitoids of the harlequin ladybird, Harmonia axyridis, in its native range and invaded areas. Biol Invasions 20, 1009–1031 (2018). https://doi.org/10.1007/s10530-017-1608-9