Микробы сделают чай вкуснее

Сорт чая — пожалуй, главное, что определяет его вкус. У разновидностей зеленого он обычно свежий и травянистый, а у черного — крепкий и насыщенный. То, где был выращен лист и где его собрали, тоже имеет значение. Так, чай из северной гималайской части Индии известен фруктовыми оттенками, а цейлонский, выращенный на Шри-Ланке, — пряный. Но есть и другой немаловажный фактор, влияющий на качество напитка, — это микробы, обитающие в корнях растения.

Чайные бактерии

Один из основных элементов, необходимых для роста и развития растений, — это азот, который составляет важную часть белков, нуклеиновых и аминокислот, а также хлорофилла. Главные источники азота содержатся в почве, а различные микроорганизмы помогают переносить его в корневую систему растений. И на них можно влиять, чтобы улучшить вкус чая, доказали китайские исследователи из Fujian Agriculture and Forestry Universit.

Изначально чай использовали в качестве лекарственного средства, а популярным напитком он стал во времена правления китайской династии Тан (618–907 гг.) Фото: © Nickolai Repnitskii / Shutterstock / FOTODOM

Сначала ученые из Поднебесной отобрали 17 сортов чая, чтобы изучить все бактерии, которые обитают в них. Микроорганизмы должны были «подсказать», какие из них лучше всего переносят азот. Вообще, атмосферный азот (N₂) не может быть использован растениями в своей первоначальной форме. Чтобы исправить это, нужно преобразовать его в аммиак (NH3) или нитрат (NO3-). Так он становится для растений благоприятным и помогает им расти. И вот тут могут пригодиться полезные бактерии, если насытить ими почву.

Бактерии в числе самых распространенных организмов на Земле. Один грамм почвы в среднем содержит 40 миллионов бактериальных клеток, а в миллилитре свежей воды можно найти миллион клеток бактерий.

В растениях чая содержится аминокислота тианин, которая играет важную роль в формировании вкуса и аромата напитка. Она же обладает полезными для человека свойствами: помогает снизить уровень стресса, положительно влияет на настроение и когнитивные функции, такие как память и концентрация.

Китайские ученые экспериментально доказали, что некоторые бактерии могут заставить растения вырабатывать больше этой аминокислоты. Исследователи нашли подходящих помощников и создали так называемое искусственное микробное сообщество SynCom. В основном туда входят две группы — Proteobacteria и Actinobacteria. Именно они, утверждают авторы исследования, помогают увеличить выработку теанина в чайных растениях, а значит, улучшить вкус напитка.

Порция свежезаваренного крепкого чая может взбодрить не хуже кофе, поскольку содержит кофеин и танин (придает чайному листу терпкость) Фото: © evrymmnt / Shutterstock / FOTODOM

Ученые признаются, что изначально планировали улучшить качество чайных растений низкого качества, но синтетическое микробное сообщество сделало насыщеннее напиток и из высококачественных сортов. Кроме того, опыты на резуховидке Таля показали, что этот метод обогащения азотом может подойти и для других представителей флоры.

Горох и виноград

В России тоже ведутся исследования с целью повысить качество сельскохозяйственных культур и снизить при этом объем применяемых химических удобрений. Так, в Научно-технологическом университете «Сириус» предлагают редактировать геном растений, повышая их способность бороться с заболеваниями. Иначе говоря, точечно «отключать» у них восприимчивость к грибковым инфекциям. Такие исследования сейчас успешно проводят с виноградом, разрабатывая сорта, устойчивые к мучнистой росе и серой гнили.

Исследование в Университете «Сириус», в нем ученые изучают, как свет влияет на рост и работу генов растений Фото: Евгений Эргардт / Пресс-служба «Сириуса»

По сути, это тот же самый процесс, который происходит в природе: селекция основана на отборе произвольных мутаций, которые возникают в результате любых ошибок при делении клетки. Ученые просто ускоряют эту эволюцию, меняя один конкретный ген. При этом в селекции это происходит случайным образом, а здесь процессы полностью контролируемые. Только убедившись в безопасности растения, его потом пересаживают в грунт.

Работают в «Сириусе» и с бобовыми, например с горохом. Это растение живет в симбиозе с бактериями рода Rhizobium. С их помощью оно забирает азот из воздуха и обогащает им почву. Микробы образуют на корнях растений специальные структуры, называемые клубеньками. Именно там N₂ преобразуется в аммиак. Научные сотрудники Университета «Сириус» считают, что благодаря обогащению почвы азотом с помощью гороха можно снизить объем используемых искусственных минеральных удобрений при выращивании сельхозпродукции.