Geosmin är den kemiska förening som är ansvarig för den jordnära eller "petrichor"-lukten som förknippas med jord efter nederbörd. Nyligen har ett team av kemister från University of Cambridge upptäckt ursprunget till denna förening. De har identifierat en klass av bakterier som producerar geosmin och bestämt hur bakterierna släpper ut föreningen i jorden. Denna upptäckt hjälper forskare att bättre förstå hur markekosystem fungerar och hur lukten av regn kan påverka vårt humör.
Geosmin är en terpenalkohol med molekylformeln C12 H22 O. Det är en naturlig produkt som syntetiseras av vissa bakterier, svampar och växter. Geosmin har en stark, jordig lukt som ofta beskrivs som "mustig" eller "mögel". Det finns i en mängd olika miljöer, inklusive jord, kompost och vattenmiljöer.
Kemister från University of Cambridge isolerade och identifierade bakterierna som är ansvariga för att producera geosmin 2018. Bakterierna är actinomycetes, en grupp grampositiva bakterier som inkluderar Streptomyces, källan till många antibiotika. Cambridge-teamet fann att dessa aktinomyceter producerar geosmin som en sekundär metabolit, vilket betyder att det inte är nödvändigt för bakteriernas tillväxt eller överlevnad.
Forskarna identifierade också genen som är ansvarig för produktionen av geosmin i dessa aktinomyceter. Denna gen är känd som ges, och den kodar för ett enzym som katalyserar omvandlingen av farnesylpyrofosfat till geosmin. Farnesylpyrofosfat är en föregångare till en mängd andra terpener, inklusive isopren och limonen.
Cambridge-kemisterna fann att aktinomyceterna släpper ut geosmin i jorden genom en process som kallas sporulering. När dessa bakterier bildar sporer bildas ett lager av hydrofobt material runt dem. Detta lager gör att sporerna, som innehåller geosmin, blir hydrofoba och stöter bort vatten. När det regnar fäster de hydrofoba sporerna sig på jordpartiklar som också är hydrofoba. Detta immobiliserar effektivt geosminet i jorden.
När regn faller tvättar det bort det hydrofoba lagret från sporerna och släpper ut geosmin i vattnet. Detta skapar den karakteristiska jordnära eller "petrichor"-lukten som förknippas med regn.
Upptäckten av bakterierna som producerar geosmin och hur de släpper ut föreningen i marken är avgörande för att förstå bakteriernas roll i markens ekosystem. Denna kunskap kan också hjälpa forskare att utforma nya strategier för att kontrollera lukten av regn.
Dessutom finns det vissa bevis för att lukten av geosmin kan påverka vårt humör. Geosmin har visat sig öka positiva humörtillstånd och minska negativa humörtillstånd. Detta kan bero på sambandet mellan lukten av regn och starten på en ny, ny dag.
Upptäckten av bakterierna som producerar geosmin är ett viktigt steg i vår förståelse av markens ekosystem och lukten av regn. Denna forskning kan hjälpa forskare att utveckla nya strategier för att kontrollera lukten av regn, och den kan också leda till nya insikter om bakteriers roll i vår miljö.
