Znanstvenici identificiraju gen odgovoran za aromu maslinovog ulja

Tim španjolskih istraživača je istraživao ključnu genetsku osobinu stabla masline i osmislio način za manipulaciju ekspresijom povezanog gena s relevantnim posljedicama na aromu maslinovog ulja.

Otkriće bi moglo omogućiti uzgajivačima da odaberu sorte za proizvodnju maslinovih ulja specifičnih aroma ili istraživačima da uzgajaju nove sorte s unaprijed određenim aromama. Genetski modificirane masline mogle bi imati više voćne ili oštrije arome.

"Biljke proizvode i emitiraju ogromnu raznolikost hlapljivih organskih spojeva, koji se oslobađaju iz različitih tkiva kao što su lišće, plodovi, cvijeće i korijenje”, napisali su istraživači. â € <"S kemijskog stajališta, ove biljne hlapive tvari su organske lipofilne molekule koje karakteriziraju niska vrelišta i visoki tlak pare na sobnoj temperaturi.”

Hlapljivi spojevi su molekule koje, nakon što ih izvor pusti, dospijevaju do olfaktornih receptora i stvaraju aromu.

13-HPL gen se istražuje desetljećima jer igra ključnu ulogu u sintezi glavnih hlapljivih spojeva koji čine aromu djevičanskih maslinovih ulja.

"Tek prije otprilike deset godina uspjeli smo izolirati i karakterizirati gen 13-HPL iz stabla masline, kao i pokazati pretpostavljenu [općenitu] funkcionalnost proteina koji on kodira, enzima 13-HPL, ” Carlos Sanz, voditelj istraživačke grupe za biokemiju i tehnologiju biljne hrane na Institutu za masnoće Španjolskog Nacionalnog istraživačkog vijeća, rekao je Olive Oil Times.

13-HPL je enzim koji proizvodi C6 alifatske aldehide sa šest ugljika heksanal ili heksenale iz višestruko nezasićenih masnih kiselina s hidroperoksidnom skupinom na ugljiku 13.

Ovi hlapljivi aldehidi, te njihovi alkoholni i esterski derivati, sastavni su dio arome plodova različitih biljnih vrsta. U maslinama su zaslužne i za miris pokošene trave koji nastaje kada se listovi biljke zgnječe.

"13-HPL je enzim koji je dio puta lipoksigenaze, što je visoko očuvan biokemijski put u biljkama koji funkcionira u različitim biljnim organima”, rekao je Sanz. â € <"U prethodnim smo istraživanjima potvrdili da je profil hlapljivih spojeva dobivenih nakon drobljenja lista masline u osnovi isti kao onaj dobiven nakon drobljenja ploda masline budući da u oba organa oštećenje tkiva pokreće funkcioniranje puta lipoksigenaze i posljedično sinteza hlapljivih spojeva.”

"To je u biti podrijetlo arome djevičanskog maslinovog ulja”, dodao je. â € <"Ova aroma nastaje samo kada je integritet ploda masline uništen u fazi mljevenja procesa ekstrakcije djevičanskog maslinovog ulja.”

Studija je također otkrila da postoji samo jedan 13-HPL gen u maslini, za razliku od drugih metaboličkih koraka u sintezi ovih hlapljivih spojeva, u kojima može biti uključen značajan broj gena s istom funkcijom.

"Pa, nakon što je gen identificiran i karakteriziran, sljedeći korak je bio odrediti njegovu funkcionalnost in vivo, odnosno provjeriti je li ovaj gen eksprimiran u maslini kako bi proizveo 13-HPL i da ovaj enzim djeluje kao što radi vitro”, rekao je Sanz.

Kako bi to potvrdili, istraživači su uzgojili dva skupa stabala maslina, jedan u kojem je gen utišan, a drugi u kojem je pojačan na najvišu moguću razinu. Odatle su znanstvenici s Instituta za masti i Sveučilišta u Malagi analizirali nastale hlapljive spojeve.

Istraživači su otkrili da utišavanje gena donosi neželjene posljedice.

"Modifikacija ekspresije gena 13-HPL u stablima maslina ne samo da dovodi do velikog smanjenja C6 hlapljivih tvari... ona također uzrokuje manji rast biljaka,” rekao je Sanz. â € <"To pokazuje da je aktivnost 13-HPL ključna za normalan rast i razvoj biljke masline.”

Jedan od razloga za to mogla bi biti uloga koju gen 13-HPL igra u eliminaciji 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 ishodište različitih fizioloških regulatora, pa povećanje sadržaja ovih hidroperoksida može dovesti do povećanja koncentracije i aktivnosti nekih od ovih regulatora uz uočeni fenotipski učinak. ”, rekao je Sanz.

Prema istraživačima, rezultati studije omogućili bi proizvodnju biljaka s modificiranom ekspresijom gena. â € <"Ali to bi utjecalo samo na karakteristike zelenog atributa arome ulja”, rekao je Sanz.

Povećanje ekspresije gena pojačalo bi zelene voćne atribute arome. â € <"Naprotiv, kontrola ekspresije ovog gena dovela bi do… da ulja imaju zelene arome, ali manje voćne i oštrijeg karaktera, 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 transgene linije koje nose modificiranu ekspresiju ovog gena, po mom mišljenju, glavna upotreba ovog znanja bila bi u programima uzgoja maslina za razvoj molekularnih markera za odabir novih sorti maslina uz pomoć markera koji proizvode ulja s poboljšanom aromom”, zaključio je.

• Znanost o biljkama
• Španjolsko nacionalno istraživačko vijeće