Научный взгляд: почвенные микроорганизмы – секрет лучшего вкуса чая

Считается, что сложный и качественный вкус чая зависит главным образом от сорта. Однако новое исследование показывает, что на вкус чая влияет еще один ключевой ингредиент: совокупность микроорганизмов, обитающих в прикорневой зоне чайного куста. Авторы исследования показали, что они могут сделать чай хорошего качества еще лучше, изменив состав почвенной микрофлоры.

«С помощью микробиомики в корнях растений чая разных сортов были выявлены значительные различия в совокупностях микроорганизмов, в частности, связанных с метаболизмом азота, – говорит Тонгда Сюй из Фуцзяньского университета сельского и лесного хозяйства (Фуцзянь, Китай). – Выделение микробного сообщества из корней высококачественных чайных растений и последующая синтетическая интродукция этих микроорганизмов позволили значительно повысить содержание аминокислот в различных сортах чайных растений, что привело к улучшению качества чая».

Китай обладает богатыми генетическими ресурсами для выращивания чайных растений. Но, как объясняют исследователи, повышение качества чая с помощью молекулярно-генетических методов селекции является сложной задачей. Поэтому возрастает интерес к поиску других способов модификации и улучшения качества чая, в том числе с помощью микроорганизмов.

Исследователи обнаружили, что микроорганизмы, обитающие в прикорневой зоне чайного куста, влияют на поглощение аммиака, что в свою очередь сказывается на выработке танина, который является ключевым фактором, определяющим вкус чая. Кроме того, выявлены различия в микрофлоре, населяющей разные сорта чая. Сравнивая сорта чая с разным содержанием танина, ученые выявили набор микроорганизмов, которые наилучшим образом влияли на изменение метаболизма азота и повышение уровня танина.

В дальнейшем было создано синтетическое микробное сообщество, получившее название SynCom, которое в точности повторяло то, что было обнаружено в чае сорта «Ругуй» с высоким содержанием танина. При внесении SynCom в почву прикорневой зоны чайного куста выявлено повышение уровня танина.

Полученные результаты позволяют предположить, что синтетически созданные микробные сообщества могут улучшить качество чая, особенно если он выращивается в почве с дефицитом азота. Поскольку чайным кустам требуется много азота, это открытие может помочь сократить использование химических удобрений и одновременно повысить качество чая. Полученные результаты могут иметь важное значение для сельскохозяйственных культур в целом.

Во Всероссийском центре карантина растений Россельхознадзора (ФГБУ «ВНИИКР») проводится изучение метагеномов культурных растений, позволяющее оценить комплекс микроорганизмов, влияющих на здоровье растений и получение урожая. Оборудование для высокопроизводительного секвенирования, применяемое в ФГБУ «ВНИИКР», позволяет решать самые актуальные задачи.

Источник: Wei Xin, Jianming Zhang, Yongdong Yu, Yunhe Tian, Hao Li, Xiaolu Chen, Wei Li, Yanlin Liu, Ting Lu, Biyun He, Yan Xiong, Zhenbiao Yang, Tongda Xu, Wenxin Tang. Root microbiota of tea plants regulate nitrogen homeostasis and theanine synthesis to influence tea quality. Current Biology, 2024; URL: https:doi.org/10.1016/j.cub.2024.01.044.