A teázás biogenezise

A tea nagyon régóta kutatott növény, ez nem csökkenti a körülötte kialakult ellentmondásokat, megoldatlan kérdéseket. A rejtélyek egy része magára a növény biológiájára, másik része az emberi szervezetre gyakorolt hatására vonatkozik.

Olyan magától értetődő dolgokról sem tudunk biztosat, mint a tea feldolgozása során keletkező anyagok mibenléte és tulajdonságai, vagy a teában található hatóanyagok biogenezise.

Közben már képessé váltunk fluoreszkáló élőlények gyártására és persze sok ezer élőlény génállományát térképeztük fel.  Az első feltérképezett növény,  a lúdfű  ( Arabidopsis thaliana) genomját 15 éve készítették el, amit félszáz más haszonnövény géntérképe követett, megvan már a banán, a kukorica, a  kávé stb genetikai térképe és igen természetesen a dohány és a kannabisz is teljes olvasatban rendelkezésre áll.

A kávé (Coffea robusta) regisztere 2014 őszén, az arabica januárban, a kakaóé (Theobroma cacao) még 2010-ben készült el. A tea növény gén regiszterét 2017. május 1-én publikálta egy nemzetközi kutatócsoport a Molecular Plant c. tudományos folyóiratban a közlemény címe is sokatmondó: „A tea fa genomja betekintést enged a tea ízének és a koffein független bioszintézisének fejlődésébe.” Az egész publikáció itt elérhető és így folytatódik:

"A tea a világ legrégebbi és legnépszerűbb koffeintartalmú itala, amely óriási gazdasági, orvosi és kulturális hatással bír. A következőkben bemutatjuk a a Camellia sinensis termesztett tea fa örökítőanyag szekvenciájának ismétlődésekben gazdag (80,9 %) 3,02 GB-os genomját."

A genomot a rendelkezésre álló több vad tea és tea alfaj közül egy yunnani fajból, a Camellia sinensis var. assamica Yunkang 10 variánsból írta le a kínai, koreai és amerikai tudósokból álló csoport. A projekt médiakapcsolatokat is ápoló tudományos munkatársa Lizhi Gao úgy nyilatkozott:

“Laboratóriumunk már több mint húsz növény faj leírását végezte el, de eddig ez volt a legkeményebb munka.”

A genom leírása nem csak alapkutatási feladat, a kutatás előre is bejelentett célja az volt, hogy felfedjék a tea ízében jelentős szerepet játszó összetevők, a flavonoidok, katechinek, aminosavak, és alkaloidák, köztük a koffein bioszintézisének rejtélyét, vagyis azt, hogy miért és hogyan gyártja le ezeket az anyagokat a tea növény és mikor jelent meg egy-egy összetevő a növény fejlődése során.   Ez a kutatás természetesen csak részben ad erre választ, de lehetőséget teremt a további, immár gyakorlati jellegű kutatásra. 

Nagyon nagy

A tea a növények Asteridae nevű zárvatermő alcsoportjába tartozik. Ennek a csoportnak a tagjai még a dinoszauruszok idejében a kréta korban jelentek meg, ma 3 rend 100-nál több családjába sorolt mintegy 65 000 faj tartozik ide,^[1] mások szerint több mint 90 000, ebben a nagy növényvárosban él a paradicsom, a burgonya és a borsfélék nemzetsége is. A tea genomja minden ebből a csoportból feltérképezett növény genomjánál jóval, a kávé genomjánál például mintegy négyszer nagyobb! A tea genomja mintegy hárommiliárd génpárt tartalmaz, ezért tartott a kutatás szokatlanul sokáig, mintegy öt évig. A nagyságát a szokatlanul sokszor ismétlődő genetikai szekvenciák száma adja. A tanulmány szerint ez „néhány LTR retrotranspozon család  lassú, állandó, és hosszútávú amplifikációjának (erősődésének) az eredménye". 

Ezek a retrotranszpozon családok másolják le újra és újra a kódokat a genomba. A tanulmány szerint a genomban egyetlen retrotranszpozon család „dolgozik” 50 millió éve, ez adja a genom „tömegének” 80 százalékát.

A tea növény kétszer esett át WGD eseményen, azaz Whole Genome Duplication (teljes genetikai állomány másoláson).  Az első a növény távoli rokonával a kiwivel és a szőlővel közösen történt, a második már szorosabb rokonságba tartozó kamélia fajokkal. Ennek oka ismeretlen, de gyakorlatilag felrobbantotta, megsokszorozta a genomot.

Nagyobb ellenállóképesség, több íz

A hatalmas számú génszekvencia ismétlés és a tea DNS-be íródott két átíródási esemény teszi a tea DNS-ét olyanná, amilyen és ezek adják a növény különlegességét is. Egész különös módon a teában bőségesen fordulnak elő olyan gének, amelyek ellenállnak a betegségeknek, és különféle fizikai, kémiai behatásoknak, de olyanok is, amelyeket patogénként viselkedik (adott esetben ezek segítségével védekezik a növény).  A teában több, van ezekből, mint a kiwiben, kakaóban, paradicsomban és a lúdfűben. A kutatás szerint  épp az ellenálló gének halmozódása teszi a teát ideálisan termeszthetővé a bolygó különféle éghajlati zónáiban.

A géneknek ez a tömeges másolata drámai hatással van a tea metabolizmusára és az ebből következő ízt, illatot és élvezetet meghatározó egyéb összetevőre. Minden Camellia faj rendelkezik azokkal a génekkel, amelyek a flavonoidokat, koffeint és theanint termelő fehérjéket kódolják. De a Camellia sinensis és alfajai nagyságrendekkel több ilyen génnel rendelkezik és a kifejlett növény, a tea növény szintjén sok ilyen gén „jut szóhoz”, lép működésbe. Ezért szeretjük, mi emberek ennyire a teát, pontosan ezért a túlzott képességért, amivel az elmét stimuláló, egészséges illatokat és ízeket képes gyártani.

Ez a kutatás tett pontot a tein koffein vita végére is. Koffeint a tea, kávé és a kakaó termel, bizonyos elméletek szerint a tea a koffeint más úton állítja elő. Most, hogy mindhárom növény genomja rendelkezésre áll látható, hogy a teában a koffeintermelés képessége ezektől függetlenül,  hirtelen és viszonylag nem régen tűnt fel. Azt, hogy a koffein mire kell a teának és a kávénak ugyancsak nemrégen fejtették meg, méregként, riasztóként használja kártevők ellen, de a kávé esetében a koffein megjelenik a virág nektárában is ezzel jutalmazza és "dobja fel" a virághoz látogató méheket.

Miért fontos ez?

A szerzők javaslatokat tesznek kutatásuk további felhasználásával kapcsolatosan.

1. A teljes tea genom ismerete mindenekelőtt a nemesítőket segítheti, hogy hatékonyabban keresztezhessenek és állítsanak elő új variánsokat. Lehetővé válik a genetikai fejlődés időbeni leírása is, ami további kutatásoknak ágyazhat meg.
2. Most, hogy a tea növény immunrendszerének alapjait ismerjük, lehetővé válik a rezisztensebb, betegségekkel, kártevőkkel szemben eredményesebb fajták kialakítása..
3. Innen pedig már csak egy lépés az olyan fajták nemesítése, amelyek koffeint, katechint, aminosavakat gyártanak az általunk kívánt mennyiségben és minőségben.

A teások egy része talán idegenkedik a természet rendjébe beavatkozó ember látványától, de biztos vagyok benne, hogy nem tudná levenni a szemét az első transzmutált, a banzhang erejét felmutató és a gyokuro lágyságát is megcsillantó, Új-Zélandon termesztett formázott fehér oolong teáról.

A témáról beszámoltak:

itt

és itt

továbbá itt

na és persze itt.