쌀쌀한 날씨에는 커피도 좋지만 향긋한 차 한 잔이 생각나는 경우가 많다. 커피는 일하기 위해 마시는 음료, 차는 차분히 쉴 때 마시는 음료라는 말도 있다. 차는 커피와 달리 카페인 성분이 천천히 흡수되기 때문에 카페인에 민감한 사람들도 마시기 쉽다.

좋은 차 한 잔에서 느껴지는 풍미는 보통 차의 품종에 따라 달라진다고 생각하기 쉽다.

그런데, 중국 푸젠 농림대 원예학부, 우이대 생태·환경공학부, 선전 고등기술연구소 합성 생물학 연구부 공동 연구팀은 차의 맛을 좌우하는 핵심은 품종이 아닌 차 뿌리에 있는 미생물 집합이라고 밝혔다. 연구팀은 차 뿌리의 미생물 집단만 변경시키면 맛 좋은 차를 수확할 수 있다고 덧붙였다. 이 연구 결과는 생명 과학 분야 국제 학술지 ‘커런트 바이올로지’ 2월 16일 자에 실렸다.

‘차의 나라’라고 할 정도로 다양한 차가 있는 중국은 차나무 재배를 위한 유전자원을 다수 보유하고 있다. 우수한 차나무 재배를 위한 연구도 활발하다.

연구팀은 분자 유전학적 육종 방식으로는 차의 품질 개선에 한계가 있다고 보고 다른 방법에 눈을 돌렸다. 연구팀은 식물 뿌리에 서식하는 토양 미생물이 식물 내 영양분 흡수와 사용 방식에 영향을 미친다는 이전 연구들에 주목했다. 이에 연구팀은 차나무 뿌리 토양 미생물과 차의 풍미의 상관관계를 조사했다.

그 결과, 차 뿌리의 미생물이 식물의 질소 흡수에 영향을 미치고, 이는 차 맛을 결정하는 데 중요한 역할을 하는 테아닌 생성에 영향을 미친다는 사실을 확인했다. 테아닌은 차나 동백나무, 산다화에만 존재하는 특수 아미노산이다.

연구팀은 이와 함께 차 종류에 따라 서식하는 미생물의 군집이나 종류가 다르다는 사실도 발견했다. 연구팀은 테아닌 함량이 다른 차 품종을 비교해 질소 대사와 테아닌 수치를 높이는 데 효과가 있어 보이는 미생물 군집을 찾았다.

연구팀은 테아닌을 풍부하게 함유한 육계 차에서 발견되는 것과 유사한 합성 미생물 군집 ‘SynCom’을 만들었다. 그다음 SynCom을 다른 차나무 뿌리에 이식한 결과 테아닌 수치가 높아지는 것이 관찰됐다. SynCom은 낮은 질소 조건에서도 질소 고정 효과가 큰 것으로 나타났다.

합성 미생물 군집이 특히 질소가 부족한 토양 조건에서 재배되는 차나무에 효과적이다. 차나무는 재배 과정에서 많은 질소가 필요해, 이번 연구 결과는 화학 비료 사용을 줄이면서도 차나무 품질을 높이는 데 도움이 될 수 있을 것으로 기대된다.

연구를 이끈 선전 고등기술연구소 젠비아오 양 교수(합성 생물학)는 “이번 연구에서 다양한 품질의 차나무 뿌리에서 질소 대사 관련 미생물 군집이 상당한 차이를 보인다는 것을 밝혀냈다”라고 설명했다. 양 교수는 “이번 연구 결과는 차나무뿐만 아니라 다른 농작물 재배에도 도움이 될 것”이라며 “예를 들어 단백질 함량을 높이는 등 품질 개선 쌀 재배에도 응용될 수 있다”라고 덧붙였다.