Des scientifiques identifient le gène responsable de l'arôme de l'huile d'olive

Une équipe de chercheurs espagnols a étudié un trait génétique clé de l'olivier et mis au point une méthode permettant de manipuler l'expression du gène associé, ce qui a des conséquences notables sur l'arôme de l'huile d'olive.

Cette découverte pourrait permettre aux producteurs de sélectionner des variétés pour produire des huiles d'olive aux arômes spécifiques, ou aux chercheurs de créer de nouvelles variétés aux arômes prédéterminés. Les olives génétiquement modifiées pourraient présenter un arôme plus fruité ou plus piquant.

« Les plantes produisent et émettent une grande diversité de composés organiques volatils, qui sont libérés par différents tissus tels que les feuilles, les fruits, les fleurs et les racines », ont écrit les chercheurs. « D’un point de vue chimique, ces composés volatils végétaux sont des molécules organiques lipophiles caractérisées par de bas points d’ébullition et de hautes pressions de vapeur à température ambiante. »

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Les composés volatils sont des molécules qui, une fois libérées par leur source, atteignent les récepteurs olfactifs et créent l'arôme.

Le gène 13-HPL fait l’objet de recherches depuis des décennies, car il joue un rôle central dans la synthèse des principaux composés volatils qui composent l’arôme des huiles d’olive vierges.

« Ce n’est qu’il y a environ dix ans que nous avons pu isoler et caractériser le gène 13-HPL de l’olivier, ainsi que démontrer la fonctionnalité putative [généralement admise] de la protéine qu’il code, l’enzyme 13-HPL », a déclaré à Olive Oil Times Carlos Sanz, responsable du groupe de recherche en biochimie et technologie alimentaire végétale à l’Institut des graisses du Conseil national de la recherche espagnol.

La 13-HPL est une enzyme qui produit des aldéhydes aliphatiques C6 à six atomes de carbone, l’hexanal ou les hexénals, à partir d’acides gras polyinsaturés comportant un groupe hydroperoxyde au carbone 13.

Ces aldéhydes volatils, ainsi que leurs dérivés alcooliques et estérifiés, sont des composants de l’arôme des fruits de différentes espèces végétales. Dans les olives, ils sont également responsables de l’odeur d’herbe coupée qui se dégage lorsque les feuilles de la plante sont écrasées.

« La 13-HPL est une enzyme qui fait partie de la voie de la lipoxygénase, une voie biochimique hautement conservée chez les plantes qui fonctionne dans différents organes végétaux », a déclaré M. Sanz. « Nous avons vérifié dans des études précédentes que le profil des composés volatils obtenus après écrasement de la feuille d’olivier est fondamentalement le même que celui obtenu après écrasement du fruit de l’olivier, car, dans les deux organes, la lésion tissulaire déclenche le fonctionnement de la voie de la lipoxygénase et, par conséquent, la synthèse de composés volatils. »

« C'est essentiellement l'origine de l'arôme de l'huile d'olive vierge », a-t-il ajouté. « Cet arôme n'est produit que lorsque l'intégrité du fruit de l'olivier est détruite lors de l'étape de broyage du processus d'extraction de l'huile d'olive vierge. »

L’étude a également révélé qu’il n’existe qu’un seul gène 13-HPL dans l’olivier, contrairement à d’autres étapes métaboliques de la synthèse de ces composés volatils, dans lesquelles un nombre considérable de gènes ayant la même fonction peuvent être impliqués.

« Une fois le gène identifié et caractérisé, l’étape suivante consistait à déterminer sa fonctionnalité in vivo, c’est-à-dire à vérifier que ce gène s’exprime dans l’olive pour produire la 13-HPL et que cette enzyme fonctionne comme elle le fait in vitro », a déclaré M. Sanz.

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Pour vérifier cela, les chercheurs ont cultivé deux séries d’oliviers, l’une dans laquelle le gène était inactivé et l’autre dans laquelle il était amplifié à son niveau maximal. À partir de là, les scientifiques de l’Institut des graisses et de l’Université de Malaga ont analysé les composés volatils obtenus.

Les chercheurs ont découvert que la désactivation du gène entraînait des conséquences indésirables.

« La modification de l’expression du gène 13-HPL chez les oliviers entraîne non seulement une forte diminution des composés volatils C6… mais elle réduit également la croissance de la plante », a déclaré M. Sanz. « Cela montre que l’activité de la 13-HPL est essentielle à la croissance et au développement normaux de l’olivier. »

L'une des raisons pourrait être le rôle que joue le gène 13-HPL dans l'élimination des hydroperoxydes d'acides gras polyinsaturés, qui sont toxiques pour la plante. Un excès de dérivés d'hydroperoxydes dans les tissus de la plante affecte probablement sa croissance.

« D’un autre côté, il ne faut pas oublier que la voie de la lipoxygénase est à l’origine de différents régulateurs physiologiques ; ainsi, une augmentation de la teneur en hydroperoxydes peut entraîner une augmentation de la concentration et de l’activité de certains de ces régulateurs, avec l’effet phénotypique observé », a déclaré M. Sanz.

Selon les chercheurs, les résultats de l’étude permettraient de produire des plantes présentant une expression génique modifiée. « Mais cela n’affecterait que les caractéristiques de l’attribut vert de l’arôme de l’huile », a déclaré M. Sanz.

Une augmentation de l’expression du gène renforcerait les notes fruitées vertes de l’arôme. « À l’inverse, un contrôle de l’expression de ce gène ferait que… les huiles présenteraient des arômes verts, mais avec un caractère moins fruité et plus piquant, ce qui est apprécié par certains segments de consommateurs », a-t-il déclaré.

« Les informations que nous avons obtenues confirment les hypothèses que nous avions concernant le fonctionnement du gène et de l’enzyme 13-HPL et leur implication dans la synthèse des principaux composés responsables de l’arôme de l’huile d’olive vierge », a ajouté M. Sanz.

« Bien qu’il soit possible d’obtenir des lignées transgéniques présentant une expression modifiée de ce gène, à mon avis, cette connaissance serait principalement utile dans les programmes de sélection oléicole pour développer des marqueurs moléculaires permettant la sélection assistée par marqueurs de nouveaux cultivars d’olivier produisant des huiles à l’arôme amélioré », a-t-il conclu.

• Sciences végétales
• Conseil national de la recherche espagnol

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