Zapach gleby został po raz pierwszy zbadany w 1891 roku, ale główny związek, który go powodował, został wyizolowany dopiero w 1965 roku przez Gerbera i Lechevaliera, którzy nazwali go „geosminą” („Geo” Ziemia; „Osme” = zapach).

Gerber następnie pokazał strukturę geosminy w 1968.

Właściwości geosminy

Geosmina jest bezbarwną cieczą, członkiem dużej rodziny olejków terpenoidowych. Terpenoidy mają właściwości aromatyczne, co oznacza, że wydzielają zapach.

Inne przykłady tych cząsteczek można znaleźć w eukaliptusie, cynamonie lub goździkach.

Geosmina ma ostry zapach i wiele różnych zwierząt wykazuje na nią wyjątkową wrażliwość. Podano, że ludzie mogą wykryć 100 części na bilion.

Jak powstaje geosmina?

W glebie produkcję geosminy przypisuje się jednemu rodzajowi bakterii, zwanemu Streptomyces. Są to bakterie żyjące w glebie, które w obliczu niekorzystnych warunków wyrastają zarodniki (patrz zdjęcie), które mogą być rozproszone do nowych, bardziej korzystnych warunków, umożliwiając bakteriom przetrwanie.

Biosynteza geosminy

Przez wiele lat produkcja geosminy pozostawała tajemnicą, ale decydujący moment nadszedł wraz z publikacją sekwencji genomu Streptomyces coelicolor A3(2) w 2002 roku, projektu prowadzonego przez Sir Davida Hopwooda, John Innes Centre.

Naukowcy mogli teraz dokonać ważnego połączenia między genem a funkcją. Następnie laboratorium prof. Keitha Chatera, również w Centrum Johna Innesa, wykazało, że pojedynczy gen koduje enzym, który katalizuje syntezę geosminy, a laboratorium prof. Davida Cane’a na Uniwersytecie Browna w USA odkryło biochemię leżącą u podstaw tego procesu.

Dlaczego Streptomyces produkuje geosminę?

Mimo że wiele złożonych cząsteczek, które wytwarza, ma właściwości antybiotyczne – to znaczy zabija inne mikroorganizmy konkurujące o przestrzeń i pożywienie – nie dotyczy to geosminy.

Zamiast tego, geosmina może odstraszać drapieżniki i przyciągać organizmy, które rozpraszają zarodniki. Geosmina odstrasza muszki owocowe, więc są one mniej skłonne do zjadania materiałów, na których rośnie Streptomyces.

Spekuluje się, że geosmina może przyciągać małe zwierzęta glebowe, które pokrywają się zarodnikami i w ten sposób rozpraszają je w glebie.

Dobry zapach czy zły zapach?

Streptomyces są również bogatym źródłem antybiotyków i dlatego są przedmiotem szeroko zakrojonych badań mających na celu wykorzystanie ich atrybutów i zidentyfikowanie nowych cząsteczek, które mogą być stosowane w klinice.

Dla wielu osób w Centrum Johna Innesa, gdzie istnieje długa historia badań nad Streptomyces, zapach geosminy jest znajomy i przyjemny. Ci z nas, którzy lubią zapach deszczu lub spaceru po lesie, prawdopodobnie się z tym zgodzą. Rzeczywiście, perfumiarze rutynowo dodają geosminę, aby wytworzyć ziemisty zapach w swoich perfumach.

Jednakże, geosmina jest również odpowiedzialna za niesmak w wodzie, winie i rybach słodkowodnych, a wyeliminowanie jej zapachu jest, dla niektórych, o znacznej wartości handlowej.

.