UGT91D4-Gen: Warum Stevia nur wenig sauber schmeckende Süßstoffe bildet

Stevia gilt seit langem als pflanzliche Alternative zu herkömmlichem Zucker, stößt bei Verbrauchern jedoch regelmäßig wegen eines charakteristischen bitteren Beigeschmacks auf Vorbehalte.

Eine im Jahr 2026 vorgestellte wissenschaftliche Untersuchung unter der Leitung von Prof. Tsubasa Shoji von der Universität Toyama liefert nun grundlegende Einblicke in die genetischen Ursachen dieses Geschmacksprofils.

Dem Forschungsteam gelang es, ein hochwertiges Referenzgenom der Pflanze Stevia rebaudiana zu erstellen und die molekularen Mechanismen hinter der Zusammensetzung der Inhaltsstoffe genauer aufzudecken.

Eingeschränkte Genaktivität bremst sauber schmeckende Glykoside

Im Zentrum der Analyse steht das Verhältnis der verschiedenen Steviolglykoside. Diese pflanzlichen Verbindungen weisen eine enorme Süßkraft auf, die teils bis zu 300-mal süßer als Zucker ausfällt.

Allerdings unterscheiden sich die einzelnen Moleküle sensorisch erheblich: Während die in der Pflanze vorherrschenden Varianten wie Steviosid und Rebaudiosid A (Reb A) bitter schmecken, bieten Rebaudiosid D (Reb D) und Rebaudiosid M (Reb M) ein deutlich saubereres Geschmacksprofil. In herkömmlichen Stevia-Pflanzen treten Reb D und Reb M jedoch nur in sehr geringen Mengen auf.

Die von Prof. Tsubasa Shoji erarbeitete Genomkarte liefert dafür eine biochemische Erklärung. Demnach ist das für diesen Pfad maßgebliche UGT91D4-Gen ausschließlich in zwei schmalen Blattzonen aktiv: in den Mesophyll- und in den Epidermiszellen. Durch diese stark lokalisierte Genaktivität bleibt die pflanzeneigene Synthese der wohlschmeckenden Glykoside Reb D und Reb M begrenzt, während sich die bittereren Stoffe anreichern.

Steviosid und Reb A dominieren die Pflanze, Reb D und Reb M entstehen nur in zwei schmalen Blattzonen — genau dort ist das UGT91D4-Gen aktiv. Wer die Glykosid-Balance verstehen will, findet hier die Genomkarte in verständlicher Form, dazu konkrete Züchtungsansätze und einen Kostenvergleich zur Fermentation. Kostenlosen Leitfaden jetzt anfordern

Genetische Faktoren steuern die Glykosid-Balance

Über die Gewebeverteilung hinaus analysierten die Wissenschaftler der Universität Toyama auch die Rolle sogenannter Haplound -varianten. Die Ergebnisse verdeutlichen, dass spezifische Haplound das Glykosidverhältnis beziehungsweise die Glykosid-Balance in der Pflanze maßgeblich beeinflussen.

Allgemein untersuchen Forscher genetische Ansätze dieser Art, um die bittere Note von Stevia gezielt zu eliminieren. Auf diese Weise soll die Marktakzeptanz des Rohstoffs als natürliches Süßungsmittel nachhaltig erhöht werden.

Züchtung soll aufwendige Fermentation ersetzen

Aus den Erkenntnissen der Universität Toyama leitet sich ein klares Ziel für die Pflanzenzucht ab: Künftig sollen Stevia-Sorten herangezogen werden, die Reb D und Reb M auf natürlichem Weg in hoher Konzentration bilden.

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Ein solcher Durchbruch im Anbau könnte bestehende industrielle Verarbeitungsmethoden überflüssig machen. Bislang greifen Hersteller häufig auf eine nachträgliche enzymatische Umwandlung oder auf Fermentationsprozesse zurück, um die geschmacklich überlegenen Rebaudioside in relevanten Volumina bereitzustellen.

Eine direkte pflanzliche Produktion von Reb D und Reb M würde diesen technischen Aufwand reduzieren und könnte dem Markt künftig natürliche Süßstoffe in Premiumqualität liefern.