Je zou denken dat de smaak van een kopje thee vooral afhangt van de theesoort die je gebruikt. Maar uit nieuw Chinees onderzoek komt een heel ander ingrediënt bovendrijven: de verzameling microben die leeft op de theewortels. Door de samenstelling van het microbioom te veranderen, werd de thee lekkerder.
“We hebben aangetoond dat er grote verschillen zijn in de samenstelling van groepen microben in de wortels van theeplanten en dan met name bij degenen die zich bezighouden met stikstofmetabolisme. We zien dit bij allerlei theesoorten, van matige tot hele goede kwaliteit”, vertelt onderzoeker Tongda Xu van de Fujian Agriculture and Forestry University in Zuidoost-China.
En daar hebben de onderzoekers gebruik van gemaakt. “Het is ons gelukt om een microbiële gemeenschap samen te stellen door bacteriestammen te isoleren uit de wortels van hoogkwalitatieve theeplanten. Dit synthetische microbioom hebben we met succes ingezet bij verschillende andere theeplanten. Het aminozuurgehalte in de theeplanten steeg daardoor aanzienlijk, wat de theekwaliteit verbeterde.”
China is het oudste en bekendste theeland. De geschiedenis van thee gaat terug tot het oude China, bijna 5000 jaar geleden. Volgens de legende ontdekte keizer Shen Nung in 2732 voor Christus het bestaan van thee, toen bladeren van een wilde boom in zijn ketel kokend water waaiden. Aanvankelijk werden theebladeren gegeten als groenten of gebruikt als medicijn. Het was pas tijdens de Tang-dynastie (tussen 618 en 907 na Christus) dat thee werd gedronken. Tot het midden van de zeventiende eeuw was er alleen groene thee in China. Zwarte thee is ontstaan dankzij de toenemende buitenlandse handel. Chinese theeboeren ontdekten dat je theebladeren beter kunt bewaren met behulp van een speciaal oxidatieproces. Tegenwoordig produceert China allerlei soorten thee.
Invloedrijke wortelmicroben
De teelt en de kwaliteit van thee worden in China op allerlei mogelijke manieren gemodificeerd. Maar het gebruik van moleculair genetische veredelingsmethoden hiervoor is nog een hele uitdaging. Er is dan ook grote interesse in alternatieve manieren om de smaak van thee te verbeteren en het lijkt erop dat microbiële middelen een groot verschil kunnen maken. Uit eerder onderzoek bleek al dat bodemmicroben die in plantenwortels leven, invloed hebben op de manier waarop voedingsstoffen door planten worden opgenomen. In de nieuwe studie focussen de onderzoekers daarom op de werking van wortelmicroben en hun invloed op de theekwaliteit.
Theanine
Ze ontdekten dat bepaalde microben de opname van ammoniak in de theewortels kunnen verhogen, wat ervoor zorgt dat de plant meer van het aminozuur theanine aanmaakt. Theanine is essentieel voor de smaakbeleving van thee. Er blijkt veel variatie te zitten in de microben die de theeplant als gastheer gebruiken. Door theesoorten met verschillende hoeveelheden theanine te vergelijken, identificeerden de onderzoekers een reeks microben die er veelbelovend uitzagen om het theaninegehalte mee te verhogen en het stikstofmetabolisme te verbeteren.
Op basis daarvan construeerden de wetenschappers de synthetische microbiële gemeenschap SynCom, die nog het meest lijkt op het microbioom van Rougui, een theesoort met een bijzonder hoog theaninegehalte. Toen de wetenschappers SynCom op andere theewortels toepasten, verhoogde het de theaninespiegels aanzienlijk. De microben zorgden er ook voor dat Arabidopsis thaliana, een plant die veel wordt gebruikt in biologisch onderzoek, beter bestand is tegen lage stikstofomstandigheden.
Stikstofarme bodem
“Onze aanvankelijke hypothese was dat de synthetische microben theeplanten van lage kwaliteit zouden verbeteren”, legt onderzoeker Wenxin Tang uit. “Tot onze verbazing ontdekten we echter dat SynCon niet alleen de kwaliteit van matige theeplanten verbetert, maar ook een aanzienlijk positief effect heeft op theesoorten van hoge kwaliteit. We zien dit effect vooral bij theeplanten die in een stikstofarme bodem groeien.”
Theeplanten hebben veel stikstof nodig om te groeien. De nieuwe ontdekking kan dan ook mogelijk het gebruik van kunstmest verminderen en tegelijkertijd de theekwaliteit verbeteren. En wellicht kunnen de piepkleine stikstoffabriekjes nog veel breder ingezet worden in de landbouw. “We tonen aan dat SynCom niet alleen de opname van ammoniumstikstof in verschillende theesoorten verbetert, maar ook de opname van ammoniumstikstof in Arabidopsis thaliana”, zegt Xu. “Het lijkt er dan ook sterk op dat SynCom toepasbaar is op allerlei verschillende landbouwgewassen om zo het stikstofgehalte in de plant te verhogen.” De onderzoekers denken dat bijvoorbeeld rijst zo verbouwd kan worden met verbeterde eigenschappen, zoals een hoger eiwitgehalte.
