アメリカ西海岸では、山火事が頻発し、深刻化しています。この地域は国内ワインの大半を生産する地域です。その煙はワイン生産者にとって大きな損失となっており、数十億ドル相当のワインに望ましくないスモーキーな風味を及ぼしています。
幸いなことに、科学者たちは巧妙な解決策を見つけたかもしれない。水曜日にPlos One誌に掲載された新たな研究で、米国農務省農業研究局のクラウディア・カストロ率いる研究者たちは、ワインの風味を損なう山火事の煙に含まれる化合物、グアイアコールを分解するゴルドニア・アルカニボランスの2つの菌株を特定した。
研究チームは、細菌にこの能力を与える特定の遺伝子に焦点を当て、山火事の煙による汚染の影響に対抗できるバイオテクノロジーへの道を開いた。
「近年、ワインの煙害はワイン業界に甚大な経済的損失をもたらしている」と研究は述べている。「例えば、カリフォルニア州とオレゴン州は2020年に煙害により37億ドルの損失を被った。その結果、ワイン業界はこの困難な生化学的問題を軽減するための新たな技術を切実に必要としている。」
ブドウのマイクロバイオームの力を活用する
植物を燃やすと、グアイアコールなどの揮発性フェノール（芳香族有機化合物）が発生します。ワイン用ブドウがこれらのフェノールを吸収すると、ワイン醸造の過程で放出され、完成品に「スモークテイント」と呼ばれるスモーキーで灰っぽい風味を与えます。
これまでの研究では、土壌に生息する特定の細菌種がグアイアコールを分解できることが示されていますが、ブドウのマイクロバイオームに存在する細菌がこの能力を持つかどうかを調べた研究はほとんどありません。これを調べるため、カストロ氏らはシャルドネとカベルネのブドウの葉を採取し、グアイアコール分解細菌の有無を検査しました。
研究者らは、グアイアコールを唯一の炭素源とするG. alkanivoransの2つの株を特定した。次に、それらのゲノム配列を解析し、この機能を果たすための遺伝子群を特定した。これらの遺伝子の一つであるguaAをG. alkanivorans細胞のDNAから削除すると、細菌はグアイアコールを分解できなくなり、微生物によるグアイアコール分解の鍵となる遺伝子を発見したことが確認できた。
新たな解決策への道
研究者らは、ワイン業界がこれらのバクテリア、あるいはguaA遺伝子そのものを利用してブドウを山火事の煙による汚染から守る具体的な方法については述べていないが、今回の発見から導き出される解決策はいくつか考えられる。
例えば、煙にさらされたブドウの木にバクテリアを直接散布することで、果実に吸収されるグアイアコールの量を減らすことができるかもしれません。研究者たちは、これらのバクテリアの増殖を促進し、植物の自然な防御力を強化する方法も開発できるかもしれません。あるいは、ワイン生産者は、ワイン製造工程中にこれらの微生物を導入し、最終製品を瓶詰めする前にグアイアコールを分解することもできます。
実用的な解決策を開発し、植物、農業従事者、そしてワイン消費者にとって安全であることを保証するには、さらなる研究が必要です。本研究は、煙による汚染に対処するための有望な可能性の一つを概説しています。地球温暖化が進み、米国西部で山火事がますます頻発する中、米国のワイン産業の未来は、煙による汚染に対する革新的な解決策にかかっています。
