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

I ricercatori hanno determinato che la manipolazione del gene 13-HPL potrebbe consentire agli agricoltori di prevedere l'aroma dell'olio d'oliva o creare nuove cultivar con aromi specifici.
Foto: NYIOOC
Giu. 22, 2022
Paolo De Andreis

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Un team di ricercatori spagnoli ha indagato un tratto genetico chiave dell'olivo e ha ideato un modo per manipolare l'espressione del gene associato con conseguenze rilevanti 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 allevare nuove cultivar con aromi predeterminati. Le olive geneticamente modificate potrebbero presentare un aroma più fruttato o pungente.

"Le piante producono ed emettono un'enorme diversità 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, queste sostanze volatili vegetali sono molecole organiche lipofile caratterizzate da bassi punti di ebollizione ed elevate 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 in quanto svolge un ruolo fondamentale nella sintesi dei principali composti volatili che compongono l'aroma degli oli di oliva vergini.

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"Non è stato fino a circa un decennio fa che siamo stati in grado di isolare e caratterizzare il gene 13-HPL dall'olivo, nonché di dimostrare la presunta funzionalità [comunemente ritenuta] della proteina che codifica, l'enzima 13-HPL, Carlos Sanz, il leader del gruppo di ricerca sulla biochimica e la tecnologia degli alimenti vegetali presso il Fat Institute del Consiglio nazionale delle ricerche spagnolo, ha detto Olive Oil Times.

Il 13-HPL è un enzima che produce le aldeidi alifatiche C6 a sei atomi di carbonio esanali o esenali da acidi grassi polinsaturi con un gruppo idroperossido al carbonio 13.

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

"Il 13-HPL è un enzima che fa parte della via della lipossigenasi, che è una via biochimica altamente conservata nelle piante che funziona in diversi organi vegetali”, ha detto Sanz. "Abbiamo verificato in studi precedenti che il profilo dei composti volatili ottenuti dopo la frantumazione della foglia dell'olivo è sostanzialmente lo stesso ottenuto dopo la frantumazione del frutto dell'olivo poiché, in entrambi gli organi, il danno al tessuto innesca il funzionamento della via 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'oliva viene distrutta nella fase di molitura del processo di estrazione dell'olio d'oliva vergine.

Lo studio ha anche scoperto 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.

"Ebbene, una volta identificato e caratterizzato il gene, il passo successivo è stato determinarne la funzionalità in vivo, vale a dire, per verificare che questo gene sia espresso nell'oliva per produrre 13-HPL e che questo enzima funzioni come fa in vitro”, ha detto Sanz.

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Per verificarlo, i ricercatori hanno coltivato due gruppi di ulivi, uno in cui il gene è stato silenziato e l'altro in cui è stato 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 porta conseguenze indesiderate.

"La modifica dell'espressione del gene 13-HPL negli ulivi non solo produce una grande diminuzione dei volatili C6... ma provoca anche una minore crescita delle piante ", ha affermato Sanz. "Ciò dimostra che l'attività 13-HPL è essenziale per la normale crescita e sviluppo della pianta dell'olivo".

Uno dei motivi potrebbe essere il ruolo svolto dal gene 13-HPL nell'eliminazione degli idroperossidi di acidi grassi polinsaturi che sono tossici per la pianta. Un eccesso di derivati ​​idroperossidici nei tessuti della pianta ne pregiudica probabilmente 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 ad un aumento della concentrazione e dell'attività di alcuni di questi regolatori con l'effetto fenotipico osservato ”, ha detto Sanz.

Secondo i ricercatori, i risultati dello studio permetterebbero di produrre piante con un'espressione genica modificata. "Ma influenzerebbe solo le caratteristiche dell'attributo verde dell'aroma dell'olio”, ha affermato Sanz.

Un aumento dell'espressione del gene migliorerebbe gli attributi fruttati verdi dell'aroma. "Al contrario, un controllo dell'espressione di questo gene farebbe sì che... gli oli abbiano aromi verdi ma con un carattere meno fruttato e più pungente, che sono apprezzati da alcuni settori di consumatori", ha affermato.

"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 possibile ottenere linee transgeniche che portino un'espressione modificata di questo gene, a mio avviso, l'uso principale di questa conoscenza sarebbe nei programmi di allevamento di olivi per sviluppare marcatori molecolari per la selezione assistita da marcatori di nuove cultivar di olivo che producono oli con un aroma migliorato”, ha concluso.



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