Если бы вам пришлось составить список того, что нужно, чтобы получить чашку хорошего чая, микроорганизмы, скорее всего, не попали бы в этот список. Конечно, качество чайного растения имеет решающее значение. Вода может изменить ситуацию. Сахар, молоко или что-нибудь еще, что вы добавляете, также имеет значение. Но согласно новому исследованию, вкус чашки чая также зависит от количества микробов в корнях чайного растения.

«С помощью микробиомики в корнях чайных растений разного качества были выявлены значительные различия в микробных сообществах, особенно микроорганизмах, связанных с азотистым метаболизмом», — говорит Тонгда Сюй из Фуцзяньского университета сельского хозяйства и лесного хозяйства в провинции Фуцзянь, Китай. «Важно отметить, что благодаря выделению и сборке синтетического микробного сообщества из корней высококачественного чайного растения нам удалось заметно повысить содержание аминокислот в различных сортах чайного растения, что привело к улучшению качества чая».

Лучше чашка чая

Чай — один из самых популярных напитков в мире, и улучшение его качества не только сделало бы миллионы людей немного счастливее, но и стало бы весьма прибыльным.

Однако улучшить качество чая с помощью методов генетической селекции сложно, поэтому вместо этого авторы нового исследования обратились к чему-то другому.

Они обнаружили, что вокруг корней чая существует сложное сообщество микробов. Это сообщество влияет на то, как растения поглощают аммиак, что, в свою очередь, влияет на выработку теанина, важнейшего компонента, определяющего вкус чая. Они также обнаружили, что микробы по-разному колонизируют разные виды чая, что указывает на сложную связь между чайными растениями и корневой микробиотой и предполагает, что эти микробы могут быть способом изменить вкус чая.

Это был первый шаг. Следующим шагом стало создание синтетического микробного сообщества, которое они назвали SynCom. SynCom отражает естественные микробные сообщества в чае, но исследователи могут настроить его так, чтобы косвенно повысить уровень теанина.

«Первоначально ожидалось, что синтетическое микробное сообщество, полученное из корней высококачественных чайных растений, должно было улучшить качество низкокачественных чайных растений», — говорит соавтор исследования Вэньсинь Тан. «Однако, к нашему удивлению, мы обнаружили, что сообщество синтетических микробов не только повышает качество низкокачественных чайных растений, но и оказывает значительный стимулирующий эффект на некоторые высококачественные сорта чая. Кроме того, этот эффект особенно выражен в условиях почвы с низким содержанием азота».

Больше, чем просто чай

По сути, это открытие может привести к созданию лучших сортов чая в будущем. Результаты показывают, что такие синтетически созданные микробные сообщества могут улучшить чай, особенно в почве с дефицитом азота, говорят они. Для роста чая часто требуется много азота, что подчеркивает еще одно потенциальное преимущество открытия: синтетические микробные сообщества могут сократить использование химических удобрений при выращивании чая.

И вот тут становится по-настоящему интересно: это не просто чай. Есть основания полагать, что многие или все растения имеют схожие сообщества, которые можно изменить.

«Исходя из наших текущих экспериментальных результатов, включение микробного сообщества SynCom21 не только улучшило поглощение аммонийного азота в различных сортах чая, но также увеличило поглощение аммонийного азота в Арабидопсис Талиана — говорит Сюй. «Это говорит о том, что функция SynCom21, способствующая поглощению аммонийного азота, может быть применима к различным растениям, включая другие культуры».

Арабидопсис Талиана — это растение, обычно используемое в фундаментальных биологических исследованиях, и SynCom позволил растению лучше переносить условия с низким содержанием азота.

Подчеркивая потенциал улучшения качества чая посредством управления микробами, это исследование открывает новые горизонты в сельскохозяйственной науке. По мере того, как мы движемся к более устойчивым и экологически чистым методам ведения сельского хозяйства, манипулирование корневой микробиотой становится многообещающим инструментом в арсенале сельскохозяйственных инструментов, предлагающим преимущества, которые распространяются на сельскохозяйственные культуры и экосистемы.

Однако здесь возникает еще один вопрос. Примут ли потребители этот тип продукта, или во многих частях мира он будет отвергнут, как ГМО?

Это еще предстоит выяснить, но перспектива получения лучшего чая – это то, за что мы все можем поднять чашку.

Ссылка на журнал: Текущая биология , Синь и др.: «Корневая микробиота чайных растений регулирует гомеостаз азота и синтез теанина, влияя на качество чая». https://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(24)00079-4