Επιστήμονες εντοπίζουν το γονίδιο που ευθύνεται για το άρωμα του ελαιολάδου
Οι ερευνητές κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι η γενετική τροποποίηση του γονιδίου 13-HPL θα μπορούσε να επιτρέψει στους αγρότες να προβλέπουν το άρωμα του ελαιολάδου ή να δημιουργήσουν νέες ποικιλίες με συγκεκριμένα αρώματα.
Μια ομάδα Ισπανών ερευνητών μελέτησε ένα βασικό γενετικό χαρακτηριστικό της ελιάς και ανέπτυξε μια μέθοδο για τον έλεγχο της έκφρασης του σχετικού γονιδίου, με σημαντικές επιπτώσεις στο άρωμα του ελαιολάδου.
Η ανακάλυψη αυτή μπορεί να επιτρέψει στους καλλιεργητές να επιλέγουν ποικιλίες για την παραγωγή ελαιολάδων με συγκεκριμένα αρώματα ή στους ερευνητές να δημιουργήσουν νέες ποικιλίες με προκαθορισμένα αρώματα. Οι γενετικά τροποποιημένες ελιές θα μπορούσαν να έχουν πιο φρουτώδες ή πικάντικο άρωμα.
«Τα φυτά παράγουν και εκπέμπουν μια τεράστια ποικιλία πτητικών οργανικών ενώσεων, οι οποίες απελευθερώνονται από διαφορετικούς ιστούς, όπως φύλλα, καρπούς, άνθη και ρίζες», έγραψαν οι ερευνητές. «Από χημική άποψη, αυτές οι πτητικές ουσίες των φυτών είναι οργανικά λιπόφιλα μόρια που χαρακτηρίζονται από χαμηλά σημεία βρασμού και υψηλές πιέσεις ατμών σε θερμοκρασίες περιβάλλοντος».
Δείτε επίσης: Νέα από την έρευναΟι πτητικές ενώσεις είναι μόρια που, μόλις απελευθερωθούν από την πηγή τους, φτάνουν στους οσφρητικούς υποδοχείς και δημιουργούν το άρωμα.
Το γονίδιο 13-HPL έχει ερευνηθεί για δεκαετίες, καθώς παίζει καθοριστικό ρόλο στη σύνθεση των κύριων πτητικών ενώσεων που συνθέτουν το άρωμα των παρθένων ελαιολάδων.
«Μόλις πριν από περίπου μια δεκαετία καταφέραμε να απομονώσουμε και να χαρακτηρίσουμε το γονίδιο 13-HPL από την ελιά, καθώς και να αποδείξουμε την υποθετική [κοινώς αποδεκτή] λειτουργικότητα της πρωτεΐνης που κωδικοποιεί, το ένζυμο 13-HPL», δήλωσε στην Olive Oil Times ο Carlos Sanz, επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας βιοχημείας και τεχνολογίας φυτικών τροφίμων στο Ινστιτούτο Λιπών του Ισπανικού Εθνικού Συμβουλίου Έρευνας.
Το 13-HPL είναι ένα ένζυμο που παράγει τις αλειφατικές αλδεΰδες C6 με έξι άτομα άνθρακα, εξανάλη ή εξενάλες, από πολυακόρεστα λιπαρά οξέα με ομάδα υδροϋπεροξειδίου στο άνθρακα 13.
Αυτές οι πτητικές αλδεΰδες, καθώς και τα παράγωγά τους σε αλκοόλη και εστέρα, αποτελούν συστατικά του αρώματος των καρπών διαφόρων φυτικών ειδών. Στις ελιές, είναι επίσης υπεύθυνες για τη μυρωδιά κομμένου χόρτου που παράγεται όταν συνθλίβονται τα φύλλα του φυτού.
«Το 13-HPL είναι ένα ένζυμο που αποτελεί μέρος της οδού της λιποξυγενάσης, η οποία είναι μια εξαιρετικά συντηρημένη βιοχημική οδός στα φυτά που λειτουργεί σε διάφορα φυτικά όργανα», δήλωσε ο Sanz. «Έχουμε επαληθεύσει σε προηγούμενες μελέτες ότι το προφίλ των πτητικών ενώσεων που λαμβάνεται μετά τη σύνθλιψη του φύλλου της ελιάς είναι βασικά το ίδιο με αυτό που λαμβάνεται μετά τη σύνθλιψη του καρπού της ελιάς, καθώς και στα δύο όργανα η βλάβη στον ιστό ενεργοποιεί τη λειτουργία της οδού της λιποξυγενάσης και, κατά συνέπεια, τη σύνθεση πτητικών ενώσεων.»
«Αυτή είναι ουσιαστικά η προέλευση του αρώματος του παρθένου ελαιολάδου», πρόσθεσε. «Αυτό το άρωμα παράγεται μόνο όταν καταστρέφεται η ακεραιότητα του καρπού της ελιάς στο στάδιο της άλεσης της διαδικασίας εξαγωγής του παρθένου ελαιολάδου».
Η μελέτη διαπίστωσε επίσης ότι υπάρχει μόνο ένα γονίδιο 13-HPL στην ελιά, σε αντίθεση με άλλα μεταβολικά στάδια της σύνθεσης αυτών των πτητικών ενώσεων, στα οποία μπορεί να εμπλέκονται ένας σημαντικός αριθμός γονιδίων με την ίδια λειτουργία.
«Λοιπόν, μόλις το γονίδιο ταυτοποιήθηκε και χαρακτηρίστηκε, το επόμενο βήμα ήταν να προσδιοριστεί η λειτουργικότητά του in vivo, δηλαδή να επαληθευτεί ότι αυτό το γονίδιο εκφράζεται στην ελιά για να παράγει 13-HPL και ότι αυτό το ένζυμο λειτουργεί όπως και in vitro», είπε ο Sanz.
Δείτε επίσης: Οι γεύσεις του εξαιρετικού παρθένου ελαιολάδουΓια να το επαληθεύσουν αυτό, οι ερευνητές καλλιέργησαν δύο ομάδες ελαιόδεντρων, μία στην οποία το γονίδιο είχε κατασταλεί και μία στην οποία είχε ενισχυθεί στο μέγιστο δυνατό επίπεδο. Στη συνέχεια, οι επιστήμονες του Ινστιτούτου Λιπών και του Πανεπιστημίου της Μάλαγα ανέλυσαν τις πτητικές ενώσεις που προέκυψαν.
Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η απενεργοποίηση του γονιδίου έχει ανεπιθύμητες συνέπειες.
«Η τροποποίηση της έκφρασης του γονιδίου 13-HPL στα ελαιόδεντρα όχι μόνο προκαλεί μεγάλη μείωση των πτητικών ενώσεων C6… αλλά επίσης μειώνει την ανάπτυξη του φυτού», δήλωσε ο Sanz. «Αυτό δείχνει ότι η δραστηριότητα του 13-HPL είναι απαραίτητη για την κανονική ανάπτυξη και εξέλιξη του ελαιόδεντρου».
Ένας από τους λόγους για αυτό μπορεί να είναι ο ρόλος που παίζει το γονίδιο 13-HPL στην εξάλειψη των υδροϋπεροξειδίων των πολυακόρεστων λιπαρών οξέων που είναι τοξικά για το φυτό. Η υπερβολική ποσότητα των παραγώγων υδροϋπεροξειδίου στους ιστούς του φυτού πιθανώς επηρεάζει την ανάπτυξή του.
«Από την άλλη πλευρά, δεν πρέπει να ξεχνάμε ότι η οδός της λιποξυγενάσης αποτελεί την πηγή διαφόρων φυσιολογικών ρυθμιστών, οπότε μια αύξηση της περιεκτικότητας σε αυτά τα υδροϋπεροξείδια μπορεί να οδηγήσει σε αύξηση της συγκέντρωσης και της δραστηριότητας ορισμένων από αυτούς τους ρυθμιστές με το παρατηρούμενο φαινοτυπικό αποτέλεσμα», δήλωσε ο Sanz.
Σύμφωνα με τους ερευνητές, τα αποτελέσματα της μελέτης θα καθιστούσαν δυνατή την παραγωγή φυτών με τροποποιημένη γονιδιακή έκφραση. «Αλλά αυτό θα επηρέαζε μόνο τα χαρακτηριστικά του πράσινου χαρακτηριστικού του αρώματος του ελαίου», είπε ο Sanz.
Μια αύξηση στην έκφραση του γονιδίου θα ενίσχυε τα πράσινα φρουτώδη χαρακτηριστικά του αρώματος. «Αντίθετα, ένας έλεγχος της έκφρασης αυτού του γονιδίου θα οδηγούσε… τα ελαιόλαδα να έχουν πράσινα αρώματα, αλλά με λιγότερο φρουτώδη και πιο πικάντικο χαρακτήρα, κάτι που εκτιμάται από ορισμένους τομείς καταναλωτών», είπε.
«Οι πληροφορίες που λάβαμε επιβεβαιώνουν τις υποψίες που είχαμε σχετικά με τη λειτουργία του γονιδίου και του ενζύμου 13-HPL και τη συμμετοχή τους στη σύνθεση των κύριων ενώσεων που ευθύνονται για το άρωμα του παρθένου ελαιολάδου», πρόσθεσε ο Sanz.
«Αν και θα ήταν εφικτό να ληφθούν διαγονιδιακές σειρές που φέρουν μια τροποποιημένη έκφραση αυτού του γονιδίου, κατά τη γνώμη μου, η κύρια χρήση αυτής της γνώσης θα ήταν σε προγράμματα βελτίωσης της ελιάς για την ανάπτυξη μοριακών δεικτών για την επιλογή με τη βοήθεια δεικτών νέων ποικιλιών ελιάς που παράγουν έλαια με βελτιωμένο άρωμα», κατέληξε.