土のなかの探偵――微生物は茶の「山の味」を決めるのか

お茶の科学｜著者：祥興茶行｜公開日：2026-07-15

同じ品種の茶でも、山が変われば味が変わるのはなぜか。土壌微生物と風土をめぐる最新研究を、相関から因果へ三つの関門をたどりながら読み解きます。

同じ茶樹から取った挿し穂を、二つの山、二つの土に分けて植える。数年後に摘んだ茶を淹れてみると、味が違う――品種は同じ、育てる人も同じなのに、その差はどこから来るのでしょうか。標高、霧、岩盤は昔からおなじみの容疑者です。しかし近年のシーケンス解析研究は、これまで捜査線上に一度も浮かばなかった顔ぶれに光を当てました。土の中にひそむ、肉眼では見えない細菌と真菌です。そこで大胆な仮説が生まれます。茶園にはそれぞれ、その茶園だけの「微生物のサイン」が隠されているのではないか、と。

これはまだ解決していない事件です。魅力的な筋書きであると同時に、神話に仕立て上げられやすい話でもあります。ここではどの山にも急いで判決を下さず、手がかりを一つずつ机に並べて、科学がどこまで進み、どこで足踏みしているのかを見ていきます。

まず「微生物のサイン」をはっきりさせておきます。それは産地に刻まれて永遠に変わらないDNAバーコードというより、ある採取の瞬間に茶園の生態系を写し取ったスナップ写真に近いものです。pH、養分、品種、季節、茶の根と管理――どれもが、次の採取のときにはこの写真を書き換えてしまうかもしれません。[1][2][3][8]

事件の見取り図：一本の直線ではなく、網の目

捜査の前に、現場の複雑さを知っておく必要があります。土の微生物は養分を植物が吸収できる形に変え、茶樹の根はその逆に、根のまわりの環境を使って身近に住まわせる微生物を「選抜」します。[1][8] 同時に、気候、地形、酸性度、施肥はどれも茶樹に影響を与えます。なかでもpHが鍵を握るのは、養分が溶けるかどうか、吸収されやすいかどうかを最初に左右するからです。[10]

つまり「産地→菌相→風味」は、一本のきれいなベルトコンベアではなく、互いに引っ張り合う網の目です。作物を横断したあるレビュー論文は、微生物がテロワールに関わる経路をいくつかの線として描いています。養分の利用可能性を調節する、宿主の代謝に働きかける、化合物を作ったり消費したりする、逆境に向き合う植物の耐性を変える――ただし著者たちは正直に、圃場で観察されるものの多くはまだ「相関」の段階にとどまる、とも認めています。[7]

```mermaid flowchart TD A["地理と微気候標高・雨量・気温 [2][6][10]"] --> B["土壌条件 pH・窒素とリン・ミネラル [2][4][6]"] D["人の管理施肥・耕作・集約度 [2][8]"] --> B A --> E["茶樹そのもの品種・季節・根系 [1][3]"] B C["微生物群集細菌・真菌 [1][2][4]"] E C D --> C B --> F["新芽の成分テアニン・カテキン・カフェイン [3][4][6]"] C --> F E --> F ```

この網の厄介なところは、どの矢印も別の矢印に邪魔されうる点にあります。微生物は決して単独では犯行に及ばないのです。[1][2][3][4][6][8] これから通る三つの関門は、「同時に現れた」を「本当にそれがやった」へ一歩ずつ追い込んでいく作業です。関門を一つ越えるたびに確かになることが一つ増え、同時に、問わずにはいられない次の疑問が浮かび上がります。

第一の関門：場所が違えば、菌相も本当に違うのか

最初の一歩は、現場に差があるかどうかの確認です。雲南省臨滄で行われた大規模調査は、8つの県・区にまたがる101か所の古茶園から448点の根域土壌を集め、16SとITSのシーケンス解析で細菌と真菌の群集を描き出しました。[2] 結果は明快でした。pH、標高、緯度はいずれも群集の豊富さ、多様性、組成と関係しており、しかも細菌と真菌では好みが分かれます。細菌の多様性はpH4.50〜5.00、標高2,200メートルで最高に達したのに対し、真菌はpH5.00〜5.50、標高900メートルでようやくピークを迎えたのです。[2]

これが最初の確かな手がかりです。環境条件の異なる茶園は、たしかに見分けのつく菌相を示す。ただしこの手がかりは、次の難題も指し示しています。これは同一時点の横断的なサンプリングであり、地理的な位置にはpH、標高、緯度、樹齢、管理という五人の共犯者が最初から結びついています。しかも茶の香気はそもそも測られていません。[2] 現場に差があることは確かでも、主犯が誰かはまだ言えないのです。

ダージリンの6つの茶園を調べた研究が、もう一本の手がかりを加えます。ここでも場所ごとの違いに加え、根圏と非根圏のあいだで細菌群集の差が見られました。なかでも最も揺るがない発見は、茶樹の根圏ではChao1とShannonの多様性が明らかに低く、群集組成も非根圏の土とはっきり分かれていたことで、茶の根のまわりで強い「選抜」が働いている証拠といえます。[1] ただしサンプリングは2016年5月の一度きりで、場所・標高・土壌・管理は切り分けられておらず、葉の成分にも触れていません。[1] この研究の最も力強い証言は「どの山の菌がどの味を生むか」ではなく、「茶の根は自分で住人を選ぶ」ということでした。

〈Tea plantation Darjeeling〉、撮影：Joydeep、CC BY-SA 3.0

第一の関門は突破。現場にはたしかに差がありました。 場所と菌相がともに変化している以上、これを「地理と結びついた微生物のサイン」と呼ぶことはできます。すると次の疑問が自然に浮かびます。その差は、茶のおいしさと関わりがあるのでしょうか。[1][2]

第二の関門：菌相は「茶の品質」と連動して変わるのか

風味へ近づくには、葉の化学を捜査に加える必要があります。菌相が変わるとき、味に関わる成分も一緒に変わるのでしょうか。

2025年の武夷山の研究は、まさにこの問いに正面から向き合いました。研究チームは正岩・半岩・洲茶の三つの区域からそれぞれ10か所の茶園を選び、品種はすべて「肉桂」にそろえたうえで、根圏の菌相、土壌の理化学性、そして葉の茶ポリフェノール・テアニン・カフェインを同時に測定しました。[5] 三区域を区別できる細菌65属と真菌54属を掘り当て、さらに鍵となる細菌13属をランダムフォレストモデルに与えたところ、このデータ内での分割テストで分類精度は100%に達しました。[5]

しかし、この100%はどこで得られた数字でしょうか。テストデータは同じ武夷のサンプル群から切り出されたもので、別の年、別の茶園という外部の試験問題ではありません。特徴量の選び方や、同じ茶園の複製サンプルの割り振りも、十分には説明されていません。[5] さらに肝心なのは、三つの岩区では有効態窒素、リン、有機物、自然環境がもともと一緒に異なっていることです。菌群と品質が連動して見えても、その裏でこれらの条件が同時に糸を引いている可能性は十分あります。[5] この関門が教えてくれるのは、菌相はたしかに品質成分と連動する、しかし共犯者リストはまだ絞り込めていない、ということです。

〈China Wuyishan Tea Plantation〉、撮影：Lennartbj、CC BY-SA 4.0

静岡のポット栽培試験は、変数の統制をさらに一歩前へ進めました。研究チームは同じ品種「やぶきた」を、由来の異なる5種類の茶園土に植え、水分・温度・光をすべてそろえたのです。[4] その結果、pH、交換性マグネシウム、カルシウムはいずれも細菌群集の組成と関係し、土壌化学と菌群はさらに、新梢の全窒素、ミネラル、遊離アミノ酸、カフェイン、カテキンともつながっていました。[4] ただし5種類の土は、異なる化学条件とそれぞれ固有の菌相を同時に持ち込んでおり、滅菌してから菌を接種したわけではないため、「菌だけを入れ替えたら」どれだけ変わるのかは、やはり計算できません。[4]

潮州・鳳凰山の結果は、むしろ急ブレーキの一踏みでした。標高396、517、623メートルの三つの帯では、葉の成分にはたしかに差があったのに、微生物群集全体には明確な空間的まとまりが現れなかったのです。[6] 各群の複製は3点だけですから、これで決着がつくわけではありません。それでもこの研究は、ロマンチックに語られがちな一点を思い出させてくれます。標高とは、微気候・位置・土壌を同時にまとめて変えてしまう一括の変数であって、「高ければ高いほど良い菌が自動的に増える」という目盛りではないのです。[6]

第二の関門も突破。菌相は品質成分とたしかに連動していました。 ただし、ここには読み飛ばされがちな断層が隠れています。テアニン、カテキン、カフェインは生葉の品質関連成分であって、製茶を経て茶碗の中で香り、味わうものと同じではありません。そこで、最も鋭い問いが立ち上がります。実際に手を下して微生物を変え、茶がついてくるかどうかを確かめられるのでしょうか。[3][4][5][6]

第三の関門：微生物を入れ替えたら、茶樹は変わるのか

ここまでの二つの関門は、どちらも「茶園に立って相関を探す」段階でした。因果に迫るには、実験室に入って自ら手を下す必要があります。微生物を入れ替え、茶樹に反応があるかどうかを見るのです。

2024年に『Current Biology』に発表された研究が、まさにそれを実行しました。研究チームはまず、テアニンの多い品種「肉桂」と少ない品種「毛蟹」の根の微生物を比較し、菌を一株ずつ分離して、21株からなる合成菌群SynCom21を組み上げました。[3] この生きた菌群を、生後約半年の「龍井43」の挿し木苗に施し、無菌バーミキュライト・低窒素という管理された条件で3回の独立した実験を行い、さらに「失活させた菌群」を対照群として置きました。[3] 結果、生きた菌群はアンモニウム態窒素の恒常性を助け、根と葉のテアニン含量を高めたのです。[3]

これは事件全体のなかで、真相に最も近づいた一歩です。実際に「菌群を入れ替えて結果を見た」からこそ、この研究は単なる産地比較よりも強い口調でこう言えます。特定の根圏微生物は、味に関わる成分の一つを動かせる。[3] とはいえ、この扉も細く開いただけです。実験では産地間で菌相を交換したわけではなく、複数年の圃場試験でもなく、生葉を茶に仕上げて香気を丸ごと測ったり、ブラインドで飲み比べたりもしていません。[3] 証明できたのは「特定の合成根圏菌群が、特定の管理条件下でテアニンに影響する」ということ。それだけでも見事な成果ですが、「あの山の菌が、あの山のまるごとの味をつくった」と請け合うには、まだ足りません。

同じ延長線上では、日本の農研機構（NARO）の発見にも触れておく価値があります。研究者はpH約3という強酸性の茶園土壌から、pH2〜6で生育できる耐酸性のアンモニア酸化細菌を分離し、菌株の生理、DNA、mRNAという三重の証拠によって、この菌が強酸性茶園の硝化に関わっている可能性が高いことを支持しました。[9] 長年の環境ストレスが、特殊な腕前を持つ菌を選び出すことを示す好例です。ただしこの研究の関心は窒素循環と環境管理にあり、茶の味は測っていません。風味の物語へ無理につなぎ合わせるべきではないでしょう。[9]

捜査の急所：「証言」を「物証」と取り違えない

捜査の途中には、最も踏みやすい落とし穴があります。茶園研究の多くが使う16SやITSのシーケンス解析は、土の中の微生物の「点呼」だと考えると分かりやすいでしょう。どの分類群が多いかを見て、データベースを引き、その菌が「たぶんこういう仕事をするのだろう」と推測する。この推測には、見過ごされがちな断絶があります――名簿を眺めて彼らが作りそうな料理を当てることと、実際にその料理を口にすることは、別のことなのです。[1][5]

ダージリンの研究が挙げた窒素固定、病害抑制、アセトイン合成は、いずれも16SデータをPICRUSt2にかけて「推測」した機能ポテンシャルであって、遺伝子が実際に発現している様子を測ったものでも、ましてや代謝産物を測ったものでもありません。[1] 武夷研究の機能強度の一部も同じくバイオインフォマティクスによる予測で、著者自身が明言しています。鍵となる菌群は、分離・純化・機能検証を経てはじめて確定できる、と。[5] こうした「推測された機能」は、生きた菌を実際に入れ替えて反応を見たSynCom21や、菌株の分離にmRNAまで重ねたNAROのような硬い証拠とは、そもそも同じ階層にないのです。[3][9]

探偵が持ち歩くべき二つの質問：「ある機能が濃縮されている」と見たら、それはデータベースの推測か、遺伝子発現や代謝物を実測したのかをまず問う。「精度100%」と見たら、その試験問題が本当に別の年、別の茶園から来たのかをまず問う。[1][5]

では、この「微生物のサイン」で産地を鑑定できるのか

いちばん多くの人が知りたがり、いちばんブレーキを踏むべき問いです。現時点で最も理にかなった期待は、菌相を数ある産地情報のなかの「補助的な証人の一人」と位置づけることであって、単独で真贋の判決を下せるバーコードと見なすことではありません。[5] 実用に堪える道具の敷居はずっと高いのです。年、季節、茶園、管理をまたいで繰り返しサンプリングし、同じ茶園はまるごと訓練用か試験用のどちらかに置いて、モデルが「見覚えのある場所を当てているだけ」にならないようにし、できればモデル構築に一切関わっていない外部サンプルでブラインド検証まで行う必要があります。[5] 武夷のあの100%は、この長い道のりの有望な出発点であって、終着点ではありません。

しかも、菌相が季節や品種とともに変わること、茶の根圏が群集を積極的に選抜すること、pHや養分や農業管理が地下の生態系を作り変えうることは、これまでの研究がすでに示してきた通りです。[1][2][3][8] だから「微生物テロワール」の現時点で最も誠実な位置づけは、いまも進化の途中にある作業概念だということになります。微生物は植物化学の形成に関わっているかもしれない。しかしそれは必ずしも特定の地名だけに属するものではなく、ましてや学界がすでに承認した固定の産地バーコードでもないのです。[7]

一杯の茶の結論

現場の差は本物です。ただし、その多くはまだ「相関」にとどまります。臨滄、ダージリン、武夷のいずれでも識別できる菌相の差が見つかりましたが、その差のなかには土壌、宿主、管理の影が同時に混ざっています。[1][2][5]
「品質成分」は「飲んで感じる風味」と同じではありません。テアニン、カテキン、カフェインは味わいの潜在力を読み解く助けになりますが、仕上がった茶の香気分析やブラインドの官能評価の代わりにはなりません。[3][4][5][6]
限定的な因果はすでに現れました。しかし事件はまだ終わっていません。SynCom21は、根圏の菌群が管理された条件下でテアニンを引き上げられることを証明しました。次に待たれるのは、産地をまたいだ菌相の交換、複数年にわたる圃場での再現、そして実際に飲める仕上がった茶での証拠です。[3]

微生物は、風土を一本の公式に還元してはくれませんでした。むしろ風土を、より現実の姿へ近づけてくれたのです。一杯の茶の来歴とは、地理、土壌、茶樹、人、そして地下の生き物たちが長い年月をかけて交わしてきたやり取りの結果にほかなりません。この事件のいちばんの魅力は、いつか「山の味を決める」謎の菌がひょっこり現れることではなく、思わず襟を正したくなるほど複雑なこの生態系の網を、わたしたちが関門を一つずつ越えながら、少しずつ見晴らしていくところにあります。

参考文献

Bhattacharyya, C., et al. (2022). Rhizosphere impacts bacterial community structure in the tea (Camellia sinensis (L.) O. Kuntze.) estates of Darjeeling, India. _Environmental Microbiology_, 24, 2716–2731. https://doi.org/10.1111/1462-2920.15874
Kui, L., et al. (2021). Large-Scale Characterization of the Soil Microbiome in Ancient Tea Plantations Using High-Throughput 16S rRNA and Internal Transcribed Spacer Amplicon Sequencing. _Frontiers in Microbiology_, 12, 745225. https://doi.org/10.3389/fmicb.2021.745225
Xin, W., et al. (2024). Root microbiota of tea plants regulate nitrogen homeostasis and theanine synthesis to influence tea quality. _Current Biology_, 34, 868–880.e6. https://doi.org/10.1016/j.cub.2024.01.044
Zhang, S., Yanagisawa, N., Asahina, M., Yamashita, H., & Ikka, T. (2025). Soil chemical factors contributing to differences in bacterial communities among tea field soils and their relationships with tea quality. _Frontiers in Plant Science_, 16, 1540659. https://doi.org/10.3389/fpls.2025.1540659
Jia, X., et al. (2025). Differences in abundance and functional intensity of characteristic microorganisms of tea plant rhizosphere soils contribute to the differentiation of tea quality in different rocky zones. _Frontiers in Microbiology_, 16, 1704146. https://doi.org/10.3389/fmicb.2025.1704146
Ren, X., Lin, M., Liu, J., Khan, W., Zhao, H., Sun, B., Liu, S., & Zheng, P. (2025). Effects of Altitude on Tea Composition: Dual Regulation by Soil Physicochemical Properties and Microbial Communities. _Plants_, 14, 1642. https://doi.org/10.3390/plants14111642
Johnston-Monje, D., Vergara, L. I., Lopez-Mejia, J., & White, J. F. (2023). Plant microbiomes as contributors to agricultural terroir. _Frontiers in Agronomy_, 5, 1216520. https://doi.org/10.3389/fagro.2023.1216520
FAO, Global Soil Partnership, & Intergovernmental Technical Panel on Soils. (2020). _The State of Knowledge of Soil Biodiversity_. https://www.fao.org/interactive/soil-biodiversity/en/
農業・食品産業技術総合研究機構（NARO）(2017)。茶園土壌から新しい硝化菌を発見。https://www.naro.go.jp/publicity_report/press/laboratory/niaes/074015.html （對應原始論文：https://doi.org/10.1038/ismej.2016.191）
劉千如、蘇彥碩、邱垂豐（未標年份）。茶樹栽培環境。農業部茶及飲料作物改良場。https://www.tbrs.gov.tw/ws.php?id=4674