Pach půdy byl poprvé zkoumán v roce 1891, ale hlavní sloučenina, která ho způsobuje, byla izolována až v roce 1965 Gerberem a Lechevalierem, kteří ji pojmenovali „geosmin“ („Geo“ Země; „Osme“ = zápach).
Gerber pak v roce 1968 ukázal strukturu geosminu.
Vlastnosti geosminu
Geosmin je bezbarvá kapalina, patřící do velké skupiny terpenoidních olejů. Terpenoidy mají aromatické vlastnosti, což znamená, že vydávají vůni.
Dalšími příklady těchto molekul jsou eukalyptus, skořice nebo hřebíček.
Geosmin má štiplavý zápach a různorodí živočichové na něj projevují extrémní citlivost. Uvádí se, že člověk je schopen detekovat 100 částic v bilionu.
Jak geosmin vzniká?
V půdě se produkce geosminu připisuje jedinému rodu bakterií, který se nazývá Streptomyces. Jedná se o bakterie žijící v půdě, které při setkání s nepříznivými podmínkami pěstují spory (viz foto), které se mohou rozptýlit do nových, příznivějších podmínek, což bakteriím umožňuje přežít.
Biosyntéza geosminu
Po mnoho let zůstávala produkce geosminu záhadou, ale rozhodující okamžik nastal se zveřejněním sekvence genomu Streptomyces coelicolor A3(2) v roce 2002, což byl projekt řízený sirem Davidem Hopwoodem z John Innes Centre.
Vědci nyní mohli vytvořit důležité spojení mezi genem a funkcí. Následně laboratoř profesora Keitha Chatera, rovněž z John Innes Centre, ukázala, že jediný gen kóduje enzym, který katalyzuje syntézu geosminu, a laboratoř profesora Davida Canea na Brownově univerzitě v USA objevila biochemii, která je základem tohoto procesu.
Proč Streptomyces produkuje geosmin?
Ačkoli mnoho složitých molekul, které vytváří, má antibiotické vlastnosti – to znamená, že zabíjí jiné mikroorganismy soupeřící o prostor a potravu – není to případ geosminu.
Naopak, geosmin může odrazovat predátory a přitahovat organismy, které rozptylují spory. Geosmin odpuzuje ovocné mušky, takže je méně pravděpodobné, že budou požírat materiály, na kterých roste Streptomyces.
Předpokládá se, že geosmin může přitahovat drobné půdní živočichy, kteří se obalí sporami, a tak je rozptýlí po půdě.
Dobrá nebo špatná vůně?
Streptomyces jsou také bohatým zdrojem antibiotik, a proto jsou předmětem rozsáhlého výzkumu, jehož cílem je využít jejich vlastností a identifikovat nové molekuly, které lze využít v klinice.
Pro mnohé v John Innes Centre, kde má výzkum Streptomyces dlouhou historii, je vůně geosminu známá a příjemná. Ti z nás, kteří mají rádi vůni deště nebo procházky v lese, budou pravděpodobně souhlasit. Ostatně parfuméři běžně přidávají geosmin, aby ve svých vůních vytvořili zemitou vůni.
Geosmin je však také zodpovědný za nepříjemné chutě vody, vína a sladkovodních ryb a odstranění jeho zápachu má pro některé značnou obchodní hodnotu.
.