Choć w Chinach istnieje wiele różniących się genetycznie odmian krzewu herbacianego, poprawa jakości herbaty za pomocą metod genetyki molekularnej stanowi duże wyzwanie.

Dlatego eksperci interesują się znalezieniem innych sposobów modyfikowania i ulepszania herbaty, na przykład wykorzystując mikrobiomikę (ang. microbiomics), dyscyplinę zajmującą się badaniem symbiotycznych mikroorganizmów, które zamieszkują powierzchnię ciała czy tkanki zwierząt i roślin.

Wcześniejsze badania wykazały, że żyjące w korzeniach drobnoustroje glebowe wpływają na sposób pobierania i wykorzystywania składników odżywczych przez rośliny. Nowe chińskie badanie miało wyjaśnić, w jaki sposób drobnoustroje korzeniowe wpływają na jakość herbaty.

„Dzięki mikrobiomice w korzeniach krzewów herbaty charakteryzujących się różną jakością zidentyfikowano znaczące różnice w liczebności zbiorowisk drobnoustrojów, w szczególności mikroorganizmów związanych z metabolizmem azotu – powiedział Tongda Xu z Uniwersytetu Rolnictwa i Leśnictwa Fujian w Chinach. - Co najważniejsze, dzięki wyizolowaniu i zgromadzeniu drobnoustrojów z korzeni wysokiej jakości krzewów herbaty, udało nam się znacząco zwiększyć zawartość aminokwasów w różnych odmianach krzewów herbacianych, co przełożyło się na poprawę jakości herbaty”.

Jak wykazali chińscy naukowcy, drobnoustroje występujące w korzeniach herbaty wpływają na wchłanianie amoniaku, co z kolei wpływa na produkcję aminokwasu teaniny, która ma kluczowe znaczenie dla określenia smaku herbaty.

Zaobserwowali także różnice w liczbie drobnoustrojów kolonizujących różne krzewy herbaty. Porównując odmiany o różnej zawartości teaniny, zidentyfikowali zestaw drobnoustrojów, które wydawały się obiecujące pod względem zmiany metabolizmu azotu i zwiększania poziomu teaniny.

Następnie autorzy badań skonstruowali syntetyczną "społeczność" drobnoustrojów, nazwaną SynCom, która ściśle odzwierciedlała tę znalezioną w połączeniu z odmianą herbaty o wysokiej zawartości teaniny o nazwie Rougui. Jak się okazało, zaaplikowanie SynCom na korzenie herbaty zwiększało poziom teaniny. Drobnoustroje pozwoliły także Arabidopsis thaliana, roślinie powszechnie stosowanej w podstawowych badaniach biologicznych, lepiej tolerować warunki niskiego poziomu azotu.

„Początkowo oczekiwaliśmy, że syntetyczna społeczność drobnoustrojów pochodzących z wysokiej jakości korzeni krzewów herbaty poprawi jakość gorszej herbaty – wskazała współautorka badań, Wenxin Tang. - Jednak, ku naszemu zdziwieniu, te drobnoustroje także znacząco poprawiają niektóre odmiany herbaty wysokiej jakości. Co więcej, efekt ten jest szczególnie wyraźny w glebach o niskiej zawartości azotu.”

Ponieważ krzewy herbaciane potrzebują dużo azotu, odkrycie może pomóc w ograniczeniu stosowania nawozów chemicznych, jednocześnie promując jakość herbaty. „Na podstawie naszych aktualnych ustaleń eksperymentalnych włączenie drobnoustrojów SynCom21 poprawiło wchłanianie azotu amonowego nie tylko w różnych odmianach herbaty, ale także w przypadku rośliny Arabidopsis thaliana – wskazał Xu. - To sugeruje, że funkcja SynCom21 promująca pobieranie azotu amonowego może mieć zastosowanie w przypadku innych upraw”.

Autorzy mają na myśli na przykład uprawę ryżu o lepszych właściwościach, w tym o większej zawartości białka. Na razie planują dalszą optymalizację SynCom i ocenę jego wykorzystania w próbach terenowych. Mają także nadzieję dowiedzieć się więcej na temat wpływu drobnoustrojów korzeniowych na inne metabolity wtórne krzewów herbacianych. (PAP)

Paweł Wernicki

pmw/ bar/