Gli scienziati identificano il gene responsabile dell'aroma dell'olio d'oliva

Un gruppo di ricercatori spagnoli ha studiato un tratto genetico fondamentale dell'olivo e ha messo a punto un metodo per manipolare l'espressione del gene associato, con conseguenze significative sull'aroma dell'olio d'oliva.

La scoperta potrebbe consentire ai coltivatori di selezionare cultivar per produrre oli d'oliva con aromi specifici o ai ricercatori di creare nuove cultivar con aromi prestabiliti. Le olive geneticamente modificate potrebbero presentare un aroma più fruttato o pungente.

"Le piante producono ed emettono un'enorme varietà di composti organici volatili, che vengono rilasciati da diversi tessuti come foglie, frutti, fiori e radici", hanno scritto i ricercatori. "Da un punto di vista chimico, questi composti volatili vegetali sono molecole organiche lipofile caratterizzate da bassi punti di ebollizione e alte pressioni di vapore a temperatura ambiente".

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I composti volatili sono molecole che, una volta rilasciate dalla loro fonte, raggiungono i recettori olfattivi e creano l'aroma.

Il gene 13-HPL è stato studiato per decenni poiché svolge un ruolo fondamentale nella sintesi dei principali composti volatili che compongono l’aroma degli oli di oliva vergini.

"È stato solo circa un decennio fa che siamo riusciti a isolare e caratterizzare il gene 13-HPL dall'olivo, nonché a dimostrare la presunta [comunemente ritenuta] funzionalità della proteina che codifica, l'enzima 13-HPL", ha dichiarato a Olive Oil Times Carlos Sanz, responsabile del gruppo di ricerca di biochimica e tecnologia alimentare vegetale presso l'Istituto dei Grassi del Consiglio Nazionale delle Ricerche spagnolo.

Il 13-HPL è un enzima che produce le aldeidi alifatiche a sei atomi di carbonio (C6), come l’esanale o gli esenali, a partire da acidi grassi polinsaturi con un gruppo idroperossido sul carbonio 13.

Queste aldeidi volatili, e i loro derivati alcolici ed esterici, sono componenti dell’aroma dei frutti di diverse specie vegetali. Nelle olive, sono anche responsabili dell’odore di erba tagliata che si produce quando le foglie della pianta vengono schiacciate.

“La 13-HPL è un enzima che fa parte della via della lipossigenasi, una via biochimica altamente conservata nelle piante che opera in diversi organi vegetali”, ha affermato Sanz. “Abbiamo verificato in studi precedenti che il profilo dei composti volatili ottenuti dopo la frantumazione della foglia di olivo è sostanzialmente lo stesso di quello ottenuto dopo la frantumazione del frutto dell’olivo poiché, in entrambi gli organi, il danno al tessuto innesca il funzionamento della via della lipossigenasi e, di conseguenza, la sintesi di composti volatili.”

“Questa è essenzialmente l’origine dell’aroma dell’olio d’oliva vergine”, ha aggiunto. “Questo aroma viene prodotto solo quando l’integrità del frutto dell’olivo viene distrutta nella fase di frantumazione del processo di estrazione dell’olio d’oliva vergine.”

Lo studio ha inoltre rilevato che nell’olivo è presente un solo gene 13-HPL, a differenza di altre fasi metaboliche nella sintesi di questi composti volatili, in cui può essere coinvolto un numero considerevole di geni con la stessa funzione.

“Una volta identificato e caratterizzato il gene, il passo successivo è stato quello di determinarne la funzionalità in vivo, ovvero verificare che questo gene fosse espresso nell’oliva per produrre 13-HPL e che questo enzima funzionasse come in vitro”, ha affermato Sanz.

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Per verificarlo, i ricercatori hanno coltivato due serie di olivi, una in cui il gene era silenziato e l’altra in cui era amplificato al massimo livello possibile. Da lì, gli scienziati del Fat Institute e dell’Università di Malaga hanno analizzato i composti volatili risultanti.

I ricercatori hanno scoperto che il silenziamento del gene comporta conseguenze indesiderate.

“La modifica dell’espressione del gene 13-HPL negli olivi non solo produce una forte diminuzione dei composti volatili C6… ma causa anche una minore crescita della pianta”, ha affermato Sanz. “Ciò dimostra che l’attività del 13-HPL è essenziale per la normale crescita e lo sviluppo della pianta di olivo”.

Una delle ragioni potrebbe essere il ruolo che il gene 13-HPL svolge nell’eliminazione degli idroperossidi degli acidi grassi polinsaturi, che sono tossici per la pianta. Un eccesso di derivati idroperossidici nei tessuti della pianta probabilmente ne compromette la crescita.

“D’altra parte, non dobbiamo dimenticare che la via della lipossigenasi è all’origine di diversi regolatori fisiologici, quindi un aumento del contenuto di questi idroperossidi può portare a un aumento della concentrazione e dell’attività di alcuni di questi regolatori con l’effetto fenotipico osservato”, ha affermato Sanz.

Secondo i ricercatori, i risultati dello studio consentirebbero di produrre piante con un'espressione genica modificata. “Ma ciò influirebbe solo sulle caratteristiche dell’attributo verde dell’aroma dell’olio”, ha affermato Sanz.

Un aumento dell’espressione del gene esalterebbe le note fruttate verdi dell’aroma. “Al contrario, un controllo dell’espressione di questo gene farebbe sì che… gli oli avessero aromi verdi ma con un carattere meno fruttato e più pungente, che sono apprezzati da alcuni segmenti di consumatori”, ha detto.

«Le informazioni che abbiamo ottenuto confermano i sospetti che avevamo sul funzionamento del gene e dell’enzima 13-HPL e sul loro coinvolgimento nella sintesi dei principali composti responsabili dell’aroma dell’olio d’oliva vergine», ha aggiunto Sanz.

«Sebbene sarebbe fattibile ottenere linee transgeniche che presentino un’espressione modificata di questo gene, a mio parere, l’uso principale di questa conoscenza sarebbe nei programmi di selezione delle olive per sviluppare marcatori molecolari per la selezione assistita da marcatori di nuove cultivar di olive che producano oli con un aroma migliorato», ha concluso.

• Scienze vegetali
• Consiglio Nazionale delle Ricerche spagnolo

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