Oliven mit höherem Phenolgehalt sind widerstandsfähiger gegen Anthraknose

Forscher fanden heraus, dass Olivensorten, die während der Reifung hohe Konzentrationen bestimmter phenolischer Verbindungen beibehielten, weniger anfällig für Anthraknose waren.

Wissenschaftler der Forschungsgruppe für Olivengenetik an der Universität Córdoba haben herausgefunden, dass Veränderungen im Phenolprofil während des Reifeprozesses der Oliven eine grundlegende Rolle bei der Resistenz gegen Anthraknose spielen.

Die wirtschaftlich schädliche Olivenbaumkrankheit wird durch den Pilz Colletotrichum verursacht. Der Pilz führt zu starker Fäulnis in den Oliven, was erhebliche Ernteausfälle zur Folge hat.

Olivenöl aus mit dem Pilz befallenen Oliven weist einen höheren Säuregehalt und organoleptische Mängel auf. Es fällt in der Regel in die Kategorie „Lampante“ und ist für den menschlichen Verzehr ungeeignet.

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„Wir haben zwei Jahre lang sechs Sorten analysiert und dabei Untersuchungen zu phenolischen Verbindungen sowie Resistenztests gegen den Erreger durchgeführt“, sagte Hristofor Miho, Doktorand an der Universität Córdoba und Erstautor der Studie.

„Die Ergebnisse zeigten uns, dass die Resistenz bei Sorten mit hohen Phenolkonzentrationen und bestimmten darin enthaltenen Phenolen größer war“, fügte er hinzu.

Die Forscher wählten die Sorten Empeltre und Frantoio aus, die für ihre Resistenz gegen den Pilz bekannt sind; Hojiblanca und Picudo, die für ihre mangelnde Resistenz bekannt sind; sowie Barnea und Picual, die als mäßig resistent gelten.

Die Oliven wurden aus der Welt-Oliven-Genbank in Córdoba geerntet, bevor sie zu reifen begannen, sowie in drei Reifestadien: grün, im Übergang und reif.

Es wurden Proben entnommen, um die phenolischen Profile der Oliven zu bestimmen, und diese wurden anschließend mit Sporen des in Spanien und Italien am häufigsten vorkommenden Colletotrichum-Stammes beimpft.

Während alle grünen Oliven gegen den Pilz immun sind, sammeln sich in ihnen inaktive Colletotrichum-Infektionen in Form von Appressorien an, einer organähnlichen Struktur, die in die Frucht eindringt.

„Diese Infektion bleibt während der Fruchtentwicklung bis zur Reifung latent, was zur Reaktivierung des Erregers und zur Entwicklung der Krankheit führt“, schrieben die Forscher. „In der Folge steigt die Anfälligkeit der Olivenfrüchte gegenüber dem Erreger während der Reifung, während gleichzeitig die Gesamtmenge an phenolischen Verbindungen abnimmt.“

Die Forscher isolierten außerdem sieben Standard-Phenolverbindungen, um deren antimykotische Wirkung zu testen: Hydroxytyrosol, Tyrosol, Oleuropein, Oleuropein-Aglykon, Oleacein, Oleocanthal und Hydroxytyrosol-4-O-glucosid.

„Oleocanthal zeigte die höchste Hemmwirkung, gefolgt von Oleacein, Oleuropein-Aglykon, Hydroxytyrosol und Tyrosol“, schrieben die Forscher.

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Oleuropein, Ligstrosid (die Vorstufe von Oleocanthal) und deren Derivate, einschließlich Oleacein, waren die wichtigsten Verbindungen, die die Sporenkeimung hemmten.

Die Verbindungen sind in allen grünen Früchten unabhängig von der Sorte vorherrschend und machen während der Reifung der wichtigsten resistenten Sorten mehr als 90 Prozent der gesamten Phenole aus.

Anfällige Sorten hingegen wandelten Oleuropein, Oleacein und Oleocanthal während der Reifung in Hydroxytirosol-4-O-glucosid um, was die Anthraknose-Toleranz verringerte.

„Insgesamt induzierten resistente Sorten die Synthese von aldehydischen und demethylierten Formen von Phenolen [Oleuropein, Oleocanthal und Oleacein], die die Keimung von Pilzsporen stark hemmten“, schrieben die Forscher. „Im Gegensatz dazu förderten anfällige Sorten während der Reifung die Synthese von Hydroxytyrosol-4-O-glucosid, einer Verbindung ohne antimykotische Wirkung.“

Sie stellten ferner fest, dass eine Gesamtkonzentration an Phenolen von 50.000 Milligramm pro Kilogramm in allen Proben von sich entwickelnden Oliven aller Sorten die Sporenkeimung vollständig hemmte.

Die Forscher beobten, dass bei den für den Pilz anfälligen Sorten während der Reifung ein Rückgang der Phenolverbindungen um 73 Prozent zu verzeichnen war, während bei den resistenten Sorten ein Rückgang um 28 Prozent auftrat.

„Der starke Rückgang der Phenole bei den anfälligen Sorten führte zu einem vollständigen Verlust der antimykotischen Wirkung“, schrieben sie. „Interessanterweise führte der geringere Rückgang der Phenole bei den resistenten Sorten nicht zu einer Verringerung der Hemmwirkung auf die Sporenkeimung.“

Juan Moral, der die Forschung leitete, sagte, die Studie würde politischen Entscheidungsträgern und Landwirten helfen, neue Sorten für den Anbau auszuwählen, und Forschern Aufschluss darüber geben, welche Sorten für die Züchtung widerstandsfähigerer Hybriden gekreuzt werden sollten.

„Das Wissen darüber, wie sich die phenolischen Kaskaden [Veränderungen der phenolischen Verbindungen] in den verschiedenen Sorten verhalten, wird es uns ermöglichen, auf der Grundlage wissenschaftlicher Kriterien besser auszuwählen, die Elternpflanzen auszuwählen, die verwendet werden sollten, damit die folgenden Generationen von Olivenbäumen gegen diese Krankheit resistent sind“, schloss er.