Οι ερευνητές επιδιώκουν να κατανοήσουν καλύτερα την ανάπτυξη του καρπού της ελιάς
Μελετώντας τα μοριακά και φυσιολογικά χαρακτηριστικά των καρπών κατά τη διάρκεια των σταδίων ανάπτυξής τους, οι ερευνητές ελπίζουν να βελτιστοποιήσουν την παραγωγή ελαιολάδου και επιτραπέζιων ελιών.
Μια έρευνα που δημοσιεύθηκε πρόσφατα στην Ελλάδα ανοίγει το δρόμο για μια βαθύτερη κατανόηση της ωρίμανσης του καρπού της ελιάς.
Επιστήμονες του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης διερεύνησαν πώς μεταβάλλονται τα μοριακά και φυσιολογικά χαρακτηριστικά των ελιών καθώς περνούν από τη διαδικασία της ωρίμανσης.
Αυτές οι γνώσεις ανοίγουν το δρόμο για περαιτέρω έρευνα, για παράδειγμα με προγράμματα βελτίωσης, και παρέχουν νέες πληροφορίες σχετικά με τα τελικά ποιοτικά χαρακτηριστικά των καρπών.
Οι ερευνητές ελπίζουν ότι η καλύτερη κατανόηση της ωρίμανσης θα βοηθήσει τους αγρότες να λάβουν τις καλύτερες αποφάσεις για τη φύτευση ποικιλιών επιτραπέζιων ελιών και ελιών για την παραγωγή ελαιολάδου. Οι επιστήμονες εξήγησαν ότι ένας από τους κύριους στόχους του έργου είναι να συμβάλει στην ανάπτυξη της ελληνικής υπαίθρου, προωθώντας παράλληλα τα συμφέροντα των παραγωγών και των καταναλωτών.
Δείτε επίσης: Ευρωπαϊκό πρόγραμμα μελετά τη γενετική της ελιάς για να προετοιμάσει τους καλλιεργητές για το μέλλον«Ταυτόχρονα, δίνεται έμφαση στην προστασία των φυτών και στην καταπολέμηση σημαντικών εχθρών της ελιάς», δήλωσε ο Ευάγγελος Καραγιάννης, επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας, στην Olive Oil Times.
Οι ερευνητές τόνισαν ότι η ανάπτυξη της ελιάς είναι μια πολύπλοκη βιολογική διαδικασία που επηρεάζει τη διατροφή του ανθρώπου, και η μελέτη τους είχε ως στόχο την καλύτερη κατανόηση της μοριακής βάσης της ποιότητας της ελιάς.
«Αυτό σημαίνει ότι με τη χρήση αναλύσεων υψηλής απόδοσης, όπως τεχνικές υγρής χρωματογραφίας ή αέριας χρωματογραφίας-φασματομετρίας μάζας και άλλες, λαμβάνουμε νέα πρωτεομικά [μελέτη πρωτεϊνών σε μεγάλη κλίμακα] και μεταβολομικά δεδομένα», είπε ο Καραγιάννης.
«Αυτό παρέχει νέες γνώσεις σχετικά με το μοριακό και φυσιολογικό προφίλ της ελιάς κατά τη διάρκεια της ανάπτυξης του καρπού», πρόσθεσε. «Αυτές οι γνώσεις ανοίγουν το δρόμο για περαιτέρω έρευνα, για παράδειγμα με προγράμματα βελτίωσης, και παρέχουν νέες πληροφορίες σχετικά με τα τελικά ποιοτικά χαρακτηριστικά των καρπών».
Σύμφωνα με τους ερευνητές, εξακολουθούν να λείπουν πολυεπίπεδες μελέτες που να ενσωματώνουν τη μεταγραφωμική της ελιάς (η μελέτη του RNA ενός οργανισμού), την πρωτεομική και τη μεταβολομική.
«Μια τέτοια αναλυτική προσέγγιση θα παρέχει έναν τεράστιο όγκο δεδομένων που θα διευρύνει τις γνώσεις μας σχετικά με τη διαδικασία ανάπτυξης και ωρίμανσης της ελιάς», έγραψαν οι ερευνητές.
Η πρώτη μεταβολομική έρευνα που διεξήγαγαν οι Έλληνες ερευνητές επικεντρώθηκε στην ποικιλία Chondrolia Chalkidikis.
«Αυτή η ποικιλία χαρακτηρίζεται από τις μεγάλες και πράσινες ελιές της, οι οποίες συγκομίζονται με το χέρι», είπε ο Καραγιάννης. «Επιλέχθηκε επειδή είναι ευρέως διαδεδομένη στη βόρεια Ελλάδα. Οι καρποί της συλλέχθηκαν κυρίως κατά το στάδιο της πράσινης ωρίμανσης, ακριβώς πριν γίνουν μωβ».
Στη συνέχεια, οι καρποί αυτοί εξετάστηκαν σε έξι διαδοχικά στάδια ωρίμανσης. Προσδιορίστηκε η ποσότητα των πρωτογενών και δευτερογενών μεταβολιτών και των πρωτεϊνών, ενώ παρατηρήθηκε επίσης πώς μεταβάλλονταν κατά τη διάρκεια της διαδικασίας ωρίμανσης.
«Αποκτήσαμε ένα μεταβολομικό και πρωτεομικό προφίλ της Chondrolia Chalkidikis στα στάδια της πράσινης ωριμότητας και της μετάβασης από το μωβ στο μαύρο, τα οποία είναι τα στάδια που χρησιμοποιούνται κυρίως τόσο για την παραγωγή επιτραπέζιων ελιών όσο και για την παραγωγή ελαιολάδου», είπε ο Καραγιάννης. «Αυτό μας επέτρεψε να κατανοήσουμε τις σχετικές βιοχημικές οδούς που συνδέονται με τη διαδικασία ανάπτυξης».
«Πιο συγκεκριμένα, αυτή η προσέγγιση θα προσφέρει νέες γνώσεις και θα επικαιροποιήσει τις τρέχουσες γνώσεις μας σχετικά με τον σημαντικό ρόλο των πρωτεϊνών και των μεταβολιτών στην ανάπτυξη και την ωρίμανση των δρύπων, και έτσι θα αποτελέσει τη βάση για περαιτέρω μελέτη της βιολογίας της ωρίμανσης της ελιάς», πρόσθεσε.
Η μετάβαση της ωρίμανσης του καρπού της ελιάς από το στάδιο της πράσινης ωριμότητας στο στάδιο του μωβ που γίνεται μαύρο προκαλεί πολυάριθμες φαινοτυπικές και φυσιολογικές αλλαγές – για παράδειγμα, τη μαλάκυνση του δρύπου. Οδηγεί επίσης σε αλλαγές σε μοριακό επίπεδο, όπως η ρύθμιση των υδατανθράκων.
«Σύμφωνα με τα αποτελέσματα της μελέτης μας, στο στάδιο από μωβ προς μαύρο, τα κύρια χαρακτηριστικά είναι οι μεταβολισμοί των υδατανθράκων, όπως η κυτταροβιόζη και η γαλακτόζη, καθώς και η συσσώρευση ελευροπεΐνης», είπε ο Καραγιάννης. «Από την άλλη πλευρά, στο στάδιο πράσινο-ώριμο, αρκετές πρωτεΐνες που σχετίζονται με τη φωτοσύνθεση παρουσίασαν σημαντική αύξηση της έκφρασής τους».
«Αυτό το αποτέλεσμα δείχνει σαφώς την άμεση σύνδεση μεταξύ των φαινοτυπικών χαρακτηριστικών των ελιών – για παράδειγμα, του πράσινου χρώματός τους – με αλλαγές σε μοριακοβιολογικό επίπεδο, όπως η αύξηση των φωτοσυνθετικών πρωτεϊνών», πρόσθεσε.
Στο τρέχον στάδιο της έρευνας, οι επιστήμονες διερευνούν κατά πόσο οι παρατηρούμενες μεταβολικές μεταβολές κατά τη διάρκεια της ωρίμανσης εξαρτώνται από παράγοντες όπως η ποικιλία ή η θέση του δέντρου.
«Τόσο οι μεταβολικές όσο και οι πρωτεϊνικές μεταβολές εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από συγκεκριμένες παραμέτρους, όπως η εξεταζόμενη ποικιλία, η τοποθεσία καλλιέργειας, το έδαφος, η παροχή νερού, το στάδιο ανάπτυξης και ούτω καθεξής», δήλωσε ο Καραγιάννης.
«Για παράδειγμα, είναι γνωστό ότι η ελευροπεΐνη είναι η πιο συσσωρευμένη ένωση στους καρπούς της ελιάς», πρόσθεσε. «Ωστόσο, στις ποικιλίες ελιάς με πράσινο χρώμα κατά την περίοδο της συγκομιδής, η συγκέντρωση ελευροπεΐνης μπορεί να παραμείνει σε υψηλά επίπεδα ή να μειωθεί στο μηδέν κατά την πλήρη ωρίμανση σε ορισμένες ποικιλίες με μωβ-μαύρο χρώμα».
«Επιπλέον, αξίζει να αναφερθεί ότι οι περισσότερες μελέτες που σχετίζονται με την ανάπτυξη της ελιάς εστιάζουν κυρίως στον δευτερογενή μεταβολισμό, χωρίς να παρέχουν συγκεκριμένες πληροφορίες σχετικά με τον πρωτογενή μεταβολισμό, ο οποίος εμπλέκεται άμεσα στην κανονική ανάπτυξη και εξέλιξη του καρπού», συνέχισε ο Καραγιάννης.
Συνολικά, οι ερευνητές παρατήρησαν αρκετές βασικές αλλαγές στις πρωτεΐνες και τους μεταβολίτες, οι οποίες, κατά την άποψή τους, θέτουν τα θεμέλια για περαιτέρω μελέτες με σκοπό την καλύτερη κατανόηση της ανάπτυξης του καρπού της ελιάς.
«Η μελέτη αυτή αποκάλυψε τον σημαντικό ρόλο των πρωτεϊνών και των μεταβολιτών που σχετίζονται με την ανάπτυξη των δρύπων και θα αποτελέσει τη βάση για περαιτέρω μελέτες σχετικά με τη βιολογία της ελιάς», κατέληξαν οι ερευνητές.