Los científicos identifican el gen responsable del aroma del aceite de oliva

Un equipo de investigadores españoles ha estudiado un rasgo genético clave del olivo y ha ideado una forma de manipular la expresión del gen asociado, lo que tiene consecuencias relevantes en el aroma del aceite de oliva.

El descubrimiento podría permitir a los agricultores seleccionar variedades para producir aceites de oliva con aromas específicos o a los investigadores crear nuevas variedades con aromas predeterminados. Las aceitunas modificadas genéticamente podrían presentar un aroma más afrutado o picante.

«Las plantas producen y emiten una enorme diversidad de compuestos orgánicos volátiles, que se liberan desde diferentes tejidos, como hojas, frutos, flores y raíces», escribieron los investigadores. «Desde un punto de vista químico, estos compuestos volátiles vegetales son moléculas orgánicas lipofílicas caracterizadas por bajos puntos de ebullición y altas presiones de vapor a temperatura ambiente».

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Los compuestos volátiles son moléculas que, una vez liberadas por su fuente, llegan a los receptores olfativos y crean el aroma.

El gen 13-HPL se ha investigado durante décadas, ya que desempeña un papel fundamental en la síntesis de los principales compuestos volátiles que conforman el aroma de los aceites de oliva vírgenes.

«No fue hasta hace aproximadamente una década cuando pudimos aislar y caracterizar el gen 13-HPL del olivo, así como demostrar la funcionalidad putativa [comúnmente aceptada] de la proteína que codifica, la enzima 13-HPL», explicó a Olive Oil Times Carlos Sanz, director del grupo de investigación de bioquímica y tecnología alimentaria vegetal del Instituto de Grasas del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC).

La 13-HPL es una enzima que produce los aldehídos alifáticos C6 de seis carbonos, hexanal o hexenales, a partir de ácidos grasos poliinsaturados con un grupo hidroperóxido en el carbono 13.

Estos aldehídos volátiles, y sus derivados de alcohol y éster, son componentes del aroma de los frutos de diferentes especies vegetales. En las aceitunas, también son responsables del olor a hierba cortada que se produce cuando se aplastan las hojas de la planta.

«La 13-HPL es una enzima que forma parte de la vía de la lipoxigenasa, una vía bioquímica altamente conservada en las plantas que funciona en diferentes órganos vegetales», explicó Sanz. «Hemos verificado en estudios previos que el perfil de compuestos volátiles obtenido tras el aplastamiento de la hoja de olivo es básicamente el mismo que el obtenido tras el aplastamiento del fruto del olivo, ya que, en ambos órganos, el daño al tejido desencadena el funcionamiento de la vía de la lipoxigenasa y, en consecuencia, la síntesis de compuestos volátiles».

«Este es, en esencia, el origen del aroma del aceite de oliva virgen», añadió. «Este aroma solo se produce cuando se destruye la integridad del fruto del olivo en la fase de molienda del proceso de extracción del aceite de oliva virgen».

El estudio también reveló que en el olivo solo existe un único gen 13-HPL, a diferencia de lo que ocurre en otras etapas metabólicas de la síntesis de estos compuestos volátiles, en las que puede intervenir un número considerable de genes con la misma función.

«Bueno, una vez identificado y caracterizado el gen, el siguiente paso fue determinar su funcionalidad in vivo, es decir, verificar que este gen se expresa en la aceituna para producir 13-HPL y que esta enzima funciona igual que lo hace in vitro», explicó Sanz.

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Para verificarlo, los investigadores cultivaron dos conjuntos de olivos, uno en el que se silenciaba el gen y otro en el que se amplificaba hasta su nivel más alto posible. A partir de ahí, los científicos del Instituto del Aceite y de la Universidad de Málaga analizaron los compuestos volátiles resultantes.

Los investigadores descubrieron que silenciar el gen conlleva consecuencias indeseadas.

«La modificación de la expresión del gen 13-HPL en los olivos no solo produce una gran disminución de los compuestos volátiles C6… sino que también provoca un menor crecimiento de la planta», afirmó Sanz. «Esto demuestra que la actividad de la 13-HPL es esencial para el crecimiento y desarrollo normales del olivo».

Una de las razones de esto podría ser el papel que desempeña el gen 13-HPL en la eliminación de los hidroperóxidos de ácidos grasos poliinsaturados, que son tóxicos para la planta. Un exceso de derivados de hidroperóxidos en los tejidos de la planta probablemente afecta a su crecimiento.

«Por otro lado, no debemos olvidar que la vía de la lipoxigenasa es el origen de diferentes reguladores fisiológicos, por lo que un aumento en el contenido de estos hidroperóxidos puede conducir a un aumento en la concentración y actividad de algunos de estos reguladores con el efecto fenotípico observado», afirmó Sanz.

Según los investigadores, los resultados del estudio permitirían producir plantas con una expresión génica modificada. «Pero solo afectaría a las características del atributo verde del aroma del aceite», señaló Sanz.

Un aumento de la expresión del gen potenciaría los atributos frutales verdes del aroma. «Por el contrario, un control de la expresión de este gen haría que… los aceites tuvieran aromas verdes, pero con un carácter menos frutal y más picante, que son apreciados por algunos sectores de consumidores», señaló.

«La información que obtuvimos confirma las sospechas que teníamos sobre el funcionamiento del gen y la enzima 13-HPL y su participación en la síntesis de los principales compuestos responsables del aroma del aceite de oliva virgen», añadió Sanz.

«Aunque sería factible obtener líneas transgénicas que porten una expresión modificada de este gen, en mi opinión, el principal uso de este conocimiento sería en programas de mejora genética del olivo para desarrollar marcadores moleculares para la selección asistida por marcadores de nuevos cultivares de olivo que produzcan aceites con un aroma mejorado», concluyó.

• Ciencias Vegetales
• Consejo Superior de Investigaciones Científicas

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