Znanstvenici identificirali gen odgovoran za aromu maslinovog ulja
Istraživači su utvrdili da bi manipulacija genom 13-HPL mogla omogućiti proizvođačima maslinovog ulja predviđanje arome ili stvaranje novih kultivara s određenim aromama.
Tim španjolskih istraživača istražio je ključnu genetsku osobinu masline i osmislio način za manipulaciju ekspresijom povezanog gena s relevantnim posljedicama na aromu maslinovog ulja.
Otkriće bi moglo omogućiti uzgajivačima odabir sorti za proizvodnju maslinovih ulja s određenim aromama ili istraživačima uzgoj novih sorti s unaprijed određenim aromama. Genetski modificirane masline mogle bi imati voćniju ili oštriju aromu.
"Biljke proizvode i ispuštaju ogromnu raznolikost hlapljivih organskih spojeva, koji se otpuštaju iz različitih tkiva kao što su listovi, plodovi, cvjetovi i korijenje", napisali su istraživači. "S kemijskog gledišta, ti hlapljivi spojevi biljaka su organske lipofilne molekule koje se odlikuju niskim temperaturama kipućeg stanja i visokim tlakovima pare na sobnim temperaturama."
Vidi također: Novosti iz istraživanjaIhlapljive tvari su molekule koje, jednom otpuštene iz svog izvora, dospijevaju do olfaktivnih receptora i stvaraju aromu.
Gen 13-HPL istraživao se desetljećima jer igra ključnu ulogu u sintezi glavnih hlapivih spojeva koji čine aromu djevičanskih maslinovih ulja.
"Tek prije otprilike deset godina uspjeli smo izolirati i karakterizirati gen 13-HPL iz masline, kao i dokazati pretpostavljenu funkcionalnost proteina koji kodira, enzima 13-HPL", rekao je za Olive Oil Times Carlos Sanz, voditelj istraživačke skupine za biokemiju i tehnologiju gnojiva za bilje pri Institutu za masti Španjolskog nacionalnog vijeća za istraživanja.
13-HPL je enzim koji iz polinezasićenih masnih kiselina s hidroperoksidnom skupinom na ugljiku 13 stvara šestougljične C6 alifatične aldehide, heksanal ili heksenale.
Ovi hlapivi aldehidi, kao i njihovi alkoholni i esterski derivati, sastojci su arome plodova različitih biljnih vrsta. Kod maslina su također odgovorni za miris svježe pokošene trave koji se stvara kada se zdrobe listovi biljke.
"13-HPL je enzim koji je dio puta lipoksigenaze, što je visoko konzervirani biokemijski put u biljkama koji funkcionira u različitim biljnim organima", rekao je Sanz. "U prethodnim smo studijama provjerili da je profil hlapljivih spojeva dobiven nakon drobljenja lista masline u osnovi isti kao onaj dobiven nakon drobljenja ploda masline jer, u oba organa, oštećenje tkiva pokreće funkcioniranje puta lipoksigenaze i posljedično sintezu hlapljivih spojeva."
"To je u suštini izvor arome djevičanskog maslinovog ulja", dodao je. "Ta se aroma stvara samo kada je integritet ploda masline uništen u fazi mljevenja tijekom procesa ekstrakcije djevičanskog maslinovog ulja."
Studija je također otkrila da u maslini postoji samo jedan gen za 13-HPL, za razliku od drugih metaboličkih koraka u sintezi ovih hlapivih spojeva, u kojima može biti uključeno znatan broj gena s istom funkcijom.
"Dakle, nakon što je gen identificiran i karakteriziran, sljedeći je korak bio odrediti njegovu funkcionalnost in vivo, odnosno provjeriti da se taj gen u maslini izražava kako bi proizveo 13-HPL i da taj enzim djeluje kao i in vitro", rekao je Sanz.
Vidi također: Okusi ekstradjevičanskog maslinovog uljaKako bi to potvrdili, istraživači su uzgojili dvije skupine stabala masline, jednu u kojoj je gen utišan, a drugu u kojoj je pojačan na najvišu moguću razinu. Zatim su znanstvenici s Instituta za masline i Sveučilišta u Malagi analizirali dobivene hlapljive spojeve.
Istraživači su otkrili da utišavanje gena donosi neželjene posljedice.
"Modifikacija ekspresije gena 13-HPL u maslinama ne samo da uzrokuje veliko smanjenje C6 hlapljivih spojeva… već i manje rasta biljke", rekao je Sanz. "Ovo pokazuje da je aktivnost 13-HPL-a ključna za normalan rast i razvoj masline."
Jedan od razloga za to mogla biti uloga koju gen 13-HPL ima u uklanjanju hidroperoksida polinezasićenih masnih kiselina koji su toksični za biljku. Višak derivata hidroperoksida u tkivima biljke vjerojatno utječe na njezin rast.
"S druge strane, ne smijemo zaboraviti da je put lipoksigenaze izvor različitih fizioloških regulatora, pa povećanje sadržaja ovih hidroperoksida može dovesti do povećanja koncentracije i aktivnosti nekih od tih regulatora s opaženim fenotipskim učinkom", rekao je Sanz.
Prema istraživačima, rezultati studije omogućili bi proizvodnju biljaka s modificiranom ekspresijom gena. "Ali to bi utjecalo samo na karakteristike zelenog atributa arome ulja", rekao je Sanz.
Povećanje ekspresije gena poboljšalo bi zelenokrvne voćne atribute arome. "S druge strane, kontrola ekspresije ovog gena uzrokovala bi da ulja imaju zelene arome, ali s manje voćnim i oštrijim karakterom, što cijene neki sektori potrošača", rekao je.
"Informacije koje smo dobili potvrđuju sumnje koje smo imali o funkcioniranju gena i enzima 13-HPL te njihovoj uključenosti u sintezu glavnih spojeva odgovornih za aromu djevičanskog maslinovog ulja", dodao je Sanz.
"Iako bi bilo izvedivo dobiti transgenske linije koje nose modificiranu ekspresiju ovog gena, po mom mišljenju, glavna primjena ovog znanja bila bi u programima oplemenjivanja masline za razvoj molekularnih markera za selekciju uz pomoć markera novih kultivara masline koji proizvode ulja poboljšane arome", zaključio je.