Znanstveniki identificirajo gen, ki je odgovoren za aromo oljčnega olja

Skupina španskih raziskovalcev je preiskovan ključno genetsko lastnost oljčnega drevesa in zasnoval način za manipuliranje izražanja povezanega gena z ustreznimi posledicami na aromo oljčnega olja.

Odkritje lahko pridelovalcem omogoči, da izberejo sorte za proizvodnjo oljčnih olj s posebnimi aromami ali raziskovalcem, da vzrejo nove sorte z vnaprej določenimi aromami. Gensko spremenjene olive bi lahko imele bolj sadno ali ostro aromo.

"Rastline proizvajajo in oddajajo ogromno hlapnih organskih spojin, ki se sproščajo iz različnih tkiv, kot so listi, plodovi, cvetovi in ​​korenine,« so zapisali raziskovalci. ​,war"S kemičnega vidika so te rastlinske hlapne snovi organske lipofilne molekule, za katere so značilne nizko vrelišče in visoki parni tlaki pri sobni temperaturi.

Hlapne spojine so molekule, ki, ko jih sprosti njihov vir, dosežejo vohalne receptorje in ustvarijo aromo.

Gen 13-HPL raziskujejo že desetletja, saj igra ključno vlogo pri sintezi glavnih hlapnih spojin, ki sestavljajo aromo deviških oljčnih olj.

"Šele pred približno desetletjem smo uspeli izolirati in karakterizirati gen 13-HPL iz oljčnega drevesa ter dokazati domnevno (običajno mišljeno) funkcionalnost proteina, ki ga kodira, encima 13-HPL, ” je povedal Carlos Sanz, vodja raziskovalne skupine za biokemijo in tehnologijo rastlinske hrane na Inštitutu za maščobe španskega nacionalnega raziskovalnega sveta. Olive Oil Times.

13-HPL je encim, ki proizvaja alifatske aldehide C6 s šestimi ogljiki heksanal ali heksenale iz večkrat nenasičenih maščobnih kislin s hidroperoksidno skupino pri ogljiku 13.

Ti hlapni aldehidi ter njihovi alkoholni in estrski derivati ​​so sestavine arome plodov različnih rastlinskih vrst. V oljkah so odgovorne tudi za vonj po pokošeni travi, ki nastane pri drobljenju listov rastline.

"13-HPL je encim, ki je del poti lipoksigenaze, ki je zelo ohranjena biokemična pot v rastlinah, ki deluje v različnih rastlinskih organih," je dejal Sanz. ​,war"V prejšnjih študijah smo preverili, da je profil hlapnih spojin, pridobljenih po drobljenju oljčnega lista, v osnovi enak tistemu, ki ga dobimo po drobljenju plodov oljke, saj v obeh organih poškodba tkiva sproži delovanje lipoksigenazne poti in posledično sinteza hlapnih spojin."

"To je v bistvu izvor arome deviškega oljčnega olja,« je dodal. ​,war"Ta aroma nastane le, ko se v fazi mletja procesa ekstrakcije deviškega oljčnega olja uniči celovitost plodov oljke.

Študija je tudi pokazala, da je v olivi samo en gen 13-HPL, za razliko od drugih presnovnih korakov pri sintezi teh hlapnih spojin, v katerih je lahko vključeno precejšnje število genov z enako funkcijo.

"No, ko je bil gen identificiran in označen, je bil naslednji korak določiti njegovo funkcionalnost vivo, to je za preverjanje, ali je ta gen izražen v olivi za proizvodnjo 13-HPL in da ta encim deluje tako, kot deluje in vitro«, je rekel Sanz.

Da bi to preverili, so raziskovalci vzgojili dva niza oljk, v enem je bil gen utišan, v drugem pa je bil ojačan na najvišjo možno raven. Od tam so znanstveniki z Inštituta za maščobe in Univerze v Malagi analizirali nastale hlapne spojine.

Raziskovalci so ugotovili, da utišanje gena prinaša neželene posledice.

"Sprememba izražanja gena 13-HPL v oljčnih drevesih ne povzroči le velikega zmanjšanja hlapnih snovi C6 ... povzroči tudi manjšo rast rastlin,« je dejal Sanz. ​,war"To kaže, da je aktivnost 13-HPL bistvena za normalno rast in razvoj oljčne rastline.

Eden od razlogov za to je lahko vloga, ki jo ima gen 13-HPL pri odstranjevanju polinenasičenih hidroperoksidov maščobnih kislin, ki so strupeni za rastlino. Presežek hidroperoksidnih derivatov v tkivih rastline verjetno vpliva na njeno rast.

"Po drugi strani pa ne smemo pozabiti, da je lipoksigenazna pot izvor različnih fizioloških regulatorjev, zato lahko povečanje vsebnosti teh hidroperoksidov povzroči povečanje koncentracije in aktivnosti nekaterih od teh regulatorjev z opaženim fenotipskim učinkom. «, je rekel Sanz.

Po mnenju raziskovalcev bi rezultati študije omogočili proizvodnjo rastlin s spremenjeno gensko ekspresijo. ​,war"Toda vplivalo bi le na značilnosti zelenega atributa arome olja,« je dejal Sanz.

Povečanje izražanja gena bi povečalo zeleno sadne lastnosti arome. ​,war"Nasprotno, nadzor nad izražanjem tega gena bi povzročil… da bi imela olja zelene arome, vendar manj sadnega in bolj ostrega značaja, kar cenijo nekateri sektorji potrošnikov,« je dejal.

"Podatki, ki smo jih dobili, potrjujejo sume, ki smo jih imeli o delovanju gena in encima 13-HPL ter o njihovi vpletenosti v sintezo glavnih spojin, ki so odgovorne za aromo deviškega oljčnega olja,« je dodal Sanz.

"Čeprav bi bilo izvedljivo pridobiti transgene linije, ki nosijo spremenjeno izražanje tega gena, bi bila po mojem mnenju glavna uporaba tega znanja v programih za vzrejo oljk za razvoj molekularnih markerjev za selekcijo novih sort oljk, ki pridelujejo s pomočjo markerjev. olja z izboljšano aromo,« je zaključil.

• Rastlinske znanosti
• Španski nacionalni raziskovalni svet