Vyšlechtěna do dokonalé krásy. Potěší oko i srdce. Jen ta sladká vůně chybí. Kredit: Pixabay, volné dílo

Do českého názvu květen se promítá obraz pokročilého, nádherně rozkvetlého jara. A mezinárodně používaný „máj“ má svou láskyplnou konotaci. Byl pojmenován po nejkrásnější ze sester Plejád, starořecké nymfě Maii, která s Diem zplodila Herma. Ano, v přírodě obecně je čas lásky a nového pokolení. Kdybyste se ptali, kterou květinou nejlépe vyjádříte náklonnost, jistě by statisticky nejčastější odpověď zněla: růží. Různé hybridy pokusným křížením vytvářeli lidé již před čtvrt stoletím. Šlechtění se stalo vášní bezpočtu známých zahradníků i chloubou mnohých příslušníků z high society a nejednou jejich rodinnou tradicí. V moderní době štafetový kolík převzaly organizace a firmy. Jde totiž nejen o vášeň, ale i velký byznys. Významní pěstitelé založili světovou federaci The World Federation of Rose Societies, která nyní sdružuje 35 zemí. K její bohaté činnosti patří vydávání bulletinu World Rose News, vedení seznamu schválených kultivarů, patronát nad prestižní Síní slávy růží a Síní slávy starých růží, udělování různých cen a organizace Světové výstavy růží, jež se koná každé tři roky. Vedle toho mají mnohé země své vlastní národní „růžové“ asociace.

Květ růže 'Old Blush'. Tento hybrid růží, první, jehož genom byl sekvenován, se používá jako model pro studium biosyntézy jednotlivých složek její typické vůně. Kredit: JC Caissard a Benoît Boachon, Université Jean Monnet Saint-Étienne

Bohatou tradicí se chlubí britská, která každoročně uděluje prestižní ocenění Růže roku (letošní vítěz zde). Soutěže dokazují, že i když počet současných kultivarů jde do tisíců a zahradnické katalogy nabízejí rostliny různých vlastností či habitu, s květy rozmanitých barev od zářivě bílé, přes odstíny krémové, žluté, růžové meruňkové, červené až po tmavě fialovou, jedno i dvoubarevné, neutichá snaha vypěstovat něco doposud nevídaného.

Při šlechtění růží se však často stává, že s přibývající krásou či jedinečností květy přicházejí o svou pověstnou vůni. Lze tomu zabránit? Snad. Nejdříve je ale potřebné vyzkoumat, jak rostlina směs těkavých aromatických sloučenin syntetizuje.

Modely geranylpyrofosfátového aniontu a geraniolu, který ze svého prekurzoru vzniká defosforylací pomocí enzymu NUDX1 Kredit: Jynto & Ben Mills, Wikimedia Commons, volné dílo, upraveno

Mezinárodní, francouzsko-americko-izraelsko-polský tým botaniků a biochemiků zveřejnil v americkém Sborníku Národní akademie věd (PNAS) studii, v níž popisuje způsob, jakým růže tvoří geraniol – specifický terpen, jenž je jednou z hlavních složek aromatu (nejen) růží. Pochopení mechanizmu jeho biosyntézy může nejen vést k způsobu, jak mnohým vyšlechtěným královnám květů navrátit charakteristickou vůni, ale také najít pro kosmetický průmysl nové zdroje oblíbené přírodní vůně.

Pro výzkum si vědci zvolili růži jménem Old Blush, jež je dávným přirozeným hybridem pocházejícím z Číny, kde ji v zahradách pěstují po staletí, možná již přes tisíc let a nazývají ji poeticky „měsíční růžová“. Anglické „blush“ označuje temnější starorůžovou (v oficiální barevné škále zde). Old Blush byla v první čtveřici kultivarů zapsaných do Síně slávy staré růže (Old Rose Hall of Fame) v čase jejího založení před 35 lety. Výzkumníci se však více než o barvu této původní růže zajímali o jej krásnou vůni. Přesněji o zmíněný monoterpén geraniol a biochemickou cestu, která vede k jeho vzniku.

Spíše rustikálně stylizovaný než běžnou práci dokumentující snímek tradičního způsobu destilace růžového oleje vedle plantáže s keři růže damašské v bulharské obci Rozovo. Foceno pravděpodobně v období slavnosti růží. Kredit: Animsaj, Wikimedia Commons, CC BY 3.0

Abychom si mohli alespoň v náznaku přiblížit výsledky studie, připomeňme, že eukaryotická buňka se skládá z buněčné membrány jako vnějšího obalu, jádra, v němž je uzavřen genetický DNA kód a cytoplasmy, kterou tvoří vše ostatní – různé organely (mitochondrie, Golgiho tělíska, ribozomy a další organely) nacházející se v mimojaderné tekutině –  cytosolu. V něm probíhají některé životně důležité biochemické procesy, obsahuje tedy pro ně potřebné substance, mezi jinými enzymy, jež katalyzují biochemické reakce. Patří k nim například Nudix hydrolázy, skupina evolučně konzervovaných enzymů všudypřítomných ve všech živých organismech. Zajišťují hydrolytické štěpení Nukleosidových DIfosfátů navázaných na různé skupiny označené jako „x“. Francouzi již před asi dvěma lety identifikovali cytosolickou hydrolázu NUDX1, která vonný geraniol vyrábí defosforylací jeho prekurzoru – geranyldifosfátu (GPP, také geranylpyrofosfát).

Starší generace, kterých možnosti vycestovat k moři byly omezeny zejména na bývalou Jugoslávii a Bulharsko, si tyhle malé dřevěné flakony ukrývající minilahvičky s 1 ml růžového oleje dobře pamatují. Prodávají se dodnes, cena ale zdaleka jíž není lidová. Kredit: Aroma Nation shop

Kde však buňka tvoří tuto výchozí sloučeninu? Řadou různých testů, při nichž cíleně ovlivňovali určité biochemické dráhy, vědci odhalili, že GPP také přímo v cytosolu syntetizuje jiný běžný enzym – farnesylpyrofosfátsyntáza. Jenže, jak napovídá její název, jde o katalyzátor, který běžně v jiných rostlinách zajišťuje tvorbu farnesyldifosfátu FPP, což je sice také difosfát důležitý pro biosyntézu terpenů a terpenoidů, nicméně nejde o GPP. Jak se tedy ukázalo, výjimečně u růží zastává enzym farnesylpyrofosfátsyntáza dvojitou funkci – „kuchtí“ z potřebných ingrediencí nejen FPP, ale také geranyldifosfát GPP. A jak původní enzym ke své nové povinnosti přišel? Jak to již v živých organizmech bývá, za vším hledej geny, přesněji jejich mutace. V genu původně monofunkční syntázy došlo kdysi ke dvěma „překlepům“. Ty pak způsobily, že enzym skládaný z aminokyselin podle mírně pozměněného genetického receptu nabyl novou schopnost. Událo se to dávno před tím, než člověk začal oku i čichu lahodící keře pěstovat, šlechtit a vysazovat do zahrad v různých koutech světa.

Zdá se být takový výzkum malicherností? V záplavě přibývajících poznatků možná. Jak asi složité je v bezpočtu jiných procesů probíhajících v okvětním lístku růže prozkoumat konkrétní kaskádu na sebe navazujících biochemických reakcí vedoucích ke zkoumané sloučenině? Rozšifrovat tajemství působení jednotlivých enzymů, odhalit příčiny případných změn jejich funkcí. Ano, v mozaice poznání je to jen miniaturní střípek hustě popsaný nesrozumitelnými názvy organických sloučenin, rovnicemi reakcí a dnes i sekvencemi příslušných genů. Ale díky těmto vědomostem možná jednou, až někdo někomu koupí ty vznešené rudé růže, tak dokonale krásné jakoby ani živé nebyly, daruje s nimi i příjemnou vůni jejich damašských sestřenic. Těch, jejichž květy brzo ráno v Údolí růží sbírají tisíce Bulharů jako surovinu pro velice drahý pravý růžový olej. Na jeden litr potřebují natrhat a složitě destilovat asi 4 až 5 tun květů. Kromě damašských růží se zejména v Maroku, Francii a Egyptě k výrobě známého esenciálního oleje pěstuje podobný kultivar, růže stolistá.

K získání oleje se používají speciální velké destilační přístroje, které se plní květy růží a vodou. Obsah se pod tlakem zahřívá, pára spolu s olejovitými složkami uniká do kondenzační části, odkud stéká do sběrné baňky. V ní se již gravitačně oddělí horní vrstva „přímého“ oleje a pod ním až 80 % objemu tvoří růžová voda. Tyto dvě frakce se separují a pro ten nejkvalitnější olej se růžová voda několikrát redestiluje, aby se získaly i další, ve vodě rozpustné důležité složky vůně. V závěru se oba destiláty smíchají do produktu, který si jen tak někdo nekoupí. Například 1 ml růžového oleje AMAZON prodává za asi 940 Kč (44 USD).

Video: Příklad, který dokládá, jak právě růže může být zdrojem úspěšného podnikání. V jihotureckém městě Isparta sídlí rodinná továrna na destilaci růžového oleje Erçetin Rose Oil Inc. (Erçetin Gül Yağı şirket). Za 65 let své existence se rozšířila, výrazně zmodernizovala a stala se významným vývozcem svých produktů do USA, Evropy i do zemí Středního východu.

Literatura

PNAS, Université Jean Monnet Saint-Étienne, Molecular Biology and Evolution