Bilim insanları zeytinyağının aromasından sorumlu geni tespit etti

İspanyol araştırmacılardan oluşan bir ekip, zeytin ağacının önemli bir genetik özelliğini incelemiş ve ilgili genin ifadesini, zeytinyağı aroması üzerinde belirgin etkiler yaratacak şekilde değiştirmenin bir yolunu bulmuştur.

Bu keşif, yetiştiricilerin belirli aromalara sahip zeytinyağları üretmek için çeşitler seçmelerine veya araştırmacıların önceden belirlenmiş aromalara sahip yeni çeşitler yetiştirmelerine olanak sağlayabilir. Genetiği değiştirilmiş zeytinler, daha meyveli veya keskin bir aromaya sahip olabilir.

Araştırmacılar, "Bitkiler, yapraklar, meyveler, çiçekler ve kökler gibi farklı dokulardan salınan çok çeşitli uçucu organik bileşikler üretir ve yayar" diye yazdı. "Kimyasal açıdan bakıldığında, bu bitki uçucu maddeleri, düşük kaynama noktaları ve ortam sıcaklığında yüksek buhar basınçları ile karakterize edilen organik lipofilik moleküllerdir."

Ayrıca bakınız: Araştırma Haberleri

Uçucu bileşikler, kaynaklarından salındıktan sonra koku reseptörlerine ulaşan ve aromayı oluşturan moleküllerdir.

13-HPL geni, sızma zeytinyağlarının aromasını oluşturan başlıca uçucu bileşiklerin sentezinde önemli bir rol oynadığı için on yıllardır araştırılmaktadır.

İspanya Ulusal Araştırma Konseyi Yağ Enstitüsü'nün biyokimya ve bitkisel gıda teknolojisi araştırma grubu lideri Carlos Sanz, Olive Oil Times'a verdiği demeçte, “Zeytin ağacından 13-HPL genini izole edip karakterize edebilmemiz ve bu genin kodladığı protein olan 13-HPL enziminin varsayılan [genel olarak kabul edilen] işlevselliğini kanıtlayabilmemiz ancak yaklaşık on yıl önce mümkün oldu” dedi.

13-HPL, karbon 13'te hidroperoksit grubu bulunan çoklu doymamış yağ asitlerinden altı karbonlu C6 alifatik aldehitler olan heksanal veya heksenalleri üreten bir enzimdir.

Bu uçucu aldehitler ile bunların alkol ve ester türevleri, farklı bitki türlerinin meyvelerinin aromasının bileşenleridir. Zeytinlerde ise bitkinin yaprakları ezildiğinde ortaya çıkan kesilmiş çim kokusundan da sorumludurlar.

Sanz, “13-HPL, bitkilerde farklı organlarda işlev gören, yüksek oranda korunmuş bir biyokimyasal yol olan lipoksijenaz yolunun bir parçası olan bir enzimdir” dedi. “Daha önceki çalışmalarda, zeytin yaprağının ezilmesinden sonra elde edilen uçucu bileşiklerin profilinin, zeytin meyvesinin ezilmesinden sonra elde edilenle temelde aynı olduğunu doğruladık; çünkü her iki organda da dokuya verilen hasar, lipoksijenaz yolunun işleyişini ve dolayısıyla uçucu bileşiklerin sentezini tetiklemektedir.”

“Bu, esasen sızma zeytinyağının aromasının kaynağıdır,” diye ekledi. “Bu aroma, sızma zeytinyağı ekstraksiyon sürecinin öğütme aşamasında zeytin meyvesinin bütünlüğü bozulduğunda ortaya çıkar.”

Çalışma ayrıca, bu uçucu bileşiklerin sentezindeki diğer metabolik aşamalarda aynı işleve sahip çok sayıda genin rol oynayabileceğinin aksine, zeytinde tek bir 13-HPL geni olduğunu ortaya koydu.

“Gen tanımlandıktan ve karakterize edildikten sonra, bir sonraki adım, genin in vivo işlevselliğini belirlemek, yani bu genin zeytinde 13-HPL üretmek için eksprese edildiğini ve bu enzimin in vitro olduğu gibi çalıştığını doğrulamak oldu,” dedi Sanz.

Ayrıca bakınız: Sızma Zeytinyağının Lezzetleri

Bunu doğrulamak için araştırmacılar, biri genin susturulduğu, diğeri ise mümkün olan en yüksek seviyeye amplifiye edildiği iki zeytin ağacı grubu yetiştirdiler. Bundan sonra, Yağ Enstitüsü ve Malaga Üniversitesi'ndeki bilim adamları, ortaya çıkan uçucu bileşikleri analiz ettiler.

Araştırmacılar, genin susturulmasının istenmeyen sonuçlar doğurduğunu keşfettiler.

“Zeytin ağaçlarında 13-HPL geninin ekspresyonunun değiştirilmesi, sadece C6 uçucu bileşiklerinde büyük bir azalmaya yol açmakla kalmıyor… aynı zamanda bitki büyümesini de azaltıyor,” dedi Sanz. “Bu, 13-HPL aktivitesinin zeytin bitkisinin normal büyümesi ve gelişimi için gerekli olduğunu gösteriyor.”

Bunun nedenlerinden biri, 13-HPL geninin bitki için toksik olan çoklu doymamış yağ asidi hidroperoksitlerini ortadan kaldırmadaki rolü olabilir. Bitki dokularındaki hidroperoksit türevlerinin fazlalığı muhtemelen bitkinin büyümesini etkiliyor.

“Öte yandan, lipoksijenaz yolunun farklı fizyolojik düzenleyicilerin kaynağı olduğunu unutmamalıyız; bu nedenle, bu hidroperoksitlerin içeriğindeki bir artış, gözlemlenen fenotipik etkiyle birlikte bu düzenleyicilerin bazılarının konsantrasyonunda ve aktivitesinde bir artışa yol açabilir,” dedi Sanz.

Araştırmacılara göre, çalışmanın sonuçları, gen ifadesi değiştirilmiş bitkilerin üretilmesini mümkün kılacaktır. “Ancak bu, yalnızca yağın aromasının yeşil özelliğinin karakteristiklerini etkileyecektir,” dedi Sanz.

Genin ekspresyonundaki bir artış, aromanın yeşil meyveli özelliklerini güçlendirecektir. “Aksine, bu genin ekspresyonunun kontrol edilmesi… yağların yeşil aromalara sahip olmasına ancak daha az meyveli ve daha keskin bir karaktere sahip olmasına neden olur; bu da bazı tüketici kesimleri tarafından beğenilir,” dedi.

Sanz, “Elde ettiğimiz bilgiler, 13-HPL geni ve enziminin işleyişi ile bunların sızma zeytinyağının aromasından sorumlu ana bileşiklerin sentezindeki rolü hakkında sahip olduğumuz şüpheleri doğruluyor” diye ekledi.

“Bu genin modifiye edilmiş bir ifadesini taşıyan transgenik hatlar elde etmek mümkün olsa da, bana göre bu bilginin ana kullanımı, aroması iyileştirilmiş yağlar üreten yeni zeytin çeşitlerinin işaretleyici destekli seçimi için moleküler işaretleyiciler geliştirmek üzere zeytin ıslah programlarında olacaktır,” diye sonuçlandırdı.

• Bitki Bilimi
• İspanya Ulusal Araştırma Konseyi

---