Forscher suchen nach einem besseren Verständnis der Olivensteinfruchtentwicklung

Durch die Untersuchung der molekularen und physiologischen Profile der Steinfrüchte während der Entwicklungsphase hoffen die Forscher, die Olivenöl- und Tafelolivenproduktion zu optimieren.

August 2, 2021
Von Paolo DeAndreis

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Neu veröffentlicht Forschung in Griechenland ebnet den Weg zu einem tieferen Verständnis der Olivenreifung.

Wissenschaftler der Aristoteles-Universität Thessaloniki untersuchten, wie sich die molekularen und physiologischen Profile von Steinfrüchten während des Reifeprozesses verändern.

Dieses Wissen ebnet den Weg für weitere Forschungen, zum Beispiel mit Züchtungsprogrammen, und liefert neue Erkenntnisse über die finalen Qualitätsmerkmale der Früchte.- Evangelos Karagiannis, Forscher, Aristoteles-Universität Thessaloniki

Die Forscher hoffen, dass ein besseres Verständnis der Reifung den Landwirten helfen wird, die besten Entscheidungen für den Anbau zu treffen Tischolive und Olivenöl produzierende Sorten. Die Wissenschaftler erklärten, dass eines der Hauptziele des Projekts darin besteht, zur Entwicklung der griechischen Landschaft beizutragen und gleichzeitig die Interessen von Erzeugern und Verbrauchern zu fördern.

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"Gleichzeitig wird Wert auf Pflanzenschutz und die Bekämpfung von . gelegt wichtige Feinde des Olivenbaums“, sagte Evangelos Karagiannis, der das Forschungsteam leitete Olive Oil Times.

Die Forscher betonten, dass die Olivenentwicklung ein komplexer biologischer Prozess ist, der die menschliche Ernährung beeinflusst, und ihre Studie zielte darauf ab, die molekularen Grundlagen der Olivenqualität besser zu verstehen.

"Dies bedeutet, dass wir durch den Einsatz von Hochdurchsatzanalysen wie Flüssigkeitschromatographie oder Gaschromatographie-Massenspektrometrie-Techniken und andere neue proteomische [die groß angelegte Untersuchung von Proteinen] und metabolomische Daten erhalten“, sagte Karagiannis.

"Dies liefert neue Erkenntnisse über das molekulare und physiologische Profil der Olive während der Steinfrüchteentwicklung“, fügte er hinzu. "Dieses Wissen ebnet den Weg für weitere Forschungen, zum Beispiel mit Züchtungsprogrammen, und liefert neue Erkenntnisse über die finalen Qualitätsmerkmale der Früchte.“

Laut den Forschern fehlen noch mehrstufige Studien, die Oliventranskriptomik (die Untersuchung der RNA eines Organismus), Proteomik und Metabolomik integrieren.

"Ein solcher analytischer Ansatz wird eine enorme Datenmenge liefern, die unser Wissen über den Olivenentwicklungs- und Reifungsprozess erweitert“, schreiben die Forscher.

Die erste metabolomische Untersuchung der griechischen Forscher konzentrierte sich auf die Chondrolia Chalkidikis-Sorte.

"Diese Sorte zeichnet sich durch ihre großen und grünen Oliven aus, die von Hand geerntet werden“, sagte Karagiannis. "Es wurde ausgewählt, weil es in Nordgriechenland weit verbreitet ist. Seine Steinfrüchte wurden hauptsächlich während der grünen Reifephase gepflückt, kurz bevor sie lila wurden.“

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Diese Früchte wurden dann in sechs aufeinanderfolgenden Reifestadien untersucht. Die Menge an primären und sekundären Metaboliten und Proteinen wurde identifiziert und beobachtet, wie sie sich während des Reifungsprozesses veränderten.

"Wir erhielten ein metabolomisches und proteomisches Profil von Chondrolia Chalkidikis in den Stadien grün-reif und lila-schwarz werdend, die die meisten Stadien sowohl für Tafeloliv als auch für Olivenölproduktion“, sagte Karagiannis. "Dadurch konnten wir die relevanten biochemischen Stoffwechselwege im Zusammenhang mit dem Entwicklungsprozess verstehen.“

"Genauer gesagt wird dieser Ansatz neue Erkenntnisse liefern und unser aktuelles Wissen über die wichtige Rolle von Proteinen und Metaboliten bei der Entwicklung und Reifung von Steinfrüchten aktualisieren und somit eine Grundlage für weitere Studien zur Biologie der Olivenreifung bieten“, fügte er hinzu.

Der Reifeübergang der Olivenfrucht vom grün-reifen zum violett-schwarzen Stadium löst zahlreiche phänotypische und physiologische Veränderungen aus – zum Beispiel die Erweichung der Steinfrucht. Es führt auch zu Veränderungen auf molekularer Ebene, wie etwa der Kohlenhydratregulation.

"Laut den Ergebnissen unserer Studie sind die Haupthighlights im Stadium der Violett-Schwarz-Werbung der Kohlenhydratstoffwechsel wie Cellobiose und Galactose sowie die Ansammlung von Oleuropein“, sagte Karagiannis. "Andererseits wurden im grünreifen Stadium mehrere mit der Photosynthese verwandte Proteine ​​​​signifikant hochreguliert.“

"Dieses Ergebnis zeigt deutlich den direkten Zusammenhang zwischen den phänotypischen Eigenschaften der Oliven – zum Beispiel ihrer grünen Farbe – mit Veränderungen auf molekularbiologischer Ebene, wie der Zunahme der photosynthetischen Proteine“, fügte er hinzu.

Im aktuellen Forschungsstadium untersuchen Wissenschaftler, inwieweit die beobachteten metabolomischen Verschiebungen während der Reifung von Faktoren wie der Sorte oder dem Standort des Baumes abhängen.

"Sowohl metabolomische als auch proteomische Verschiebungen hängen stark von unterschiedlichen Parametern wie der bewerteten Sorte, dem Anbauort, dem Terrain, der Wasserversorgung, dem Entwicklungsstadium usw. ab“, sagte Karagiannis.

"Zum Beispiel ist bekannt, dass Oleuropein ist die am häufigsten angesammelte Verbindung in Olivensteinfrüchten “, fügte er hinzu. "Bei grün gefärbten Olivensorten zur Erntezeit könnte die Oleuropein-Konzentration jedoch auf hohem Niveau bleiben oder bei vollständiger Reifung bei einigen violett-schwarzen Sorten auf Null sinken.“

"Darüber hinaus ist es erwähnenswert, dass sich die meisten Studien zur Olivenentwicklung hauptsächlich auf den Sekundärstoffwechsel konzentrieren, ohne bestimmte Informationen über den Primärstoffwechsel zu liefern, der direkt am normalen Wachstum und der normalen Entwicklung der Früchte beteiligt ist“, fuhr Karagiannis fort.

Insgesamt beobachteten die Forscher mehrere wichtige Veränderungen der Proteine ​​und der Metaboliten, von denen sie glauben, dass sie die Grundlage für weitere Studien bilden, um die Entwicklung von Olivenfrüchten besser zu verstehen.

"Diese Studie hat die wichtige Rolle von Proteinen und Metaboliten aufgedeckt, die mit der Entwicklung von Steinfrüchten verbunden sind, und würde eine Grundlage für weitere Studien zur Olivenbiologie bieten“, schlossen die Forscher.





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