Los científicos identifican el gen responsable del aroma del aceite de oliva

Un equipo de investigadores españoles ha investigado un rasgo genético clave del olivo e ideó una forma de manipular la expresión del gen asociado con consecuencias relevantes en el aroma del aceite de oliva.

El descubrimiento puede permitir a los productores seleccionar cultivares para producir aceites de oliva con aromas específicos o a los investigadores generar nuevos cultivares con aromas predeterminados. Las aceitunas modificadas genéticamente podrían presentar un aroma más afrutado o picante.

"Las plantas producen y emiten una gran diversidad de compuestos orgánicos volátiles, que se liberan de diferentes tejidos como hojas, frutos, flores y raíces”, escribieron los investigadores. "Desde un punto de vista químico, estos volátiles vegetales son moléculas lipofílicas orgánicas caracterizadas por bajos puntos de ebullición y altas presiones de vapor a temperatura ambiente”.

Los compuestos volátiles son moléculas que, una vez liberadas por su fuente, llegan a los receptores olfativos y crean el aroma.

El gen 13-HPL ha sido investigado durante décadas ya que juega un papel fundamental en la síntesis de los principales compuestos volátiles que componen el aroma de los aceites de oliva vírgenes.

"No fue hasta hace aproximadamente una década que pudimos aislar y caracterizar el gen 13-HPL del olivo, así como demostrar la supuesta funcionalidad [pensada comúnmente] de la proteína que codifica, la enzima 13-HPL, Carlos Sanz, líder del grupo de investigación en bioquímica y tecnología de alimentos vegetales del Instituto de la Grasa del Consejo Superior de Investigaciones Científicas. Olive Oil Times.

El 13-HPL es una enzima que produce los aldehídos alifáticos C6 de seis carbonos hexanal o hexenales a partir de ácidos grasos poliinsaturados con un grupo hidroperóxido en el carbono 13.

Estos aldehídos volátiles, y sus derivados alcohólicos y ésteres, son componentes del aroma de los frutos de diferentes especies vegetales. En el olivo, también son responsables del olor a hierba cortada que se produce cuando se trituran las hojas de la planta.

"El 13-HPL es una enzima que forma parte de la vía de la lipoxigenasa, que es una vía bioquímica muy conservada en las plantas que funciona en diferentes órganos de la planta”, dijo Sanz. "Hemos comprobado en estudios previos que el perfil de compuestos volátiles obtenido tras el triturado de la hoja de olivo es básicamente el mismo que el obtenido tras el triturado del fruto de la aceituna ya que, en ambos órganos, el daño en el tejido desencadena el funcionamiento de la vía de la lipoxigenasa y consecuentemente la síntesis de compuestos volátiles.”

"Este es esencialmente el origen del aroma del aceite de oliva virgen”, agregó. "Este aroma solo se produce cuando se destruye la integridad del fruto de la aceituna en la etapa de molturación del proceso de extracción del aceite de oliva virgen”.

El estudio también ha constatado que en el olivo existe un único gen 13-HPL, a diferencia de otros pasos metabólicos en la síntesis de estos compuestos volátiles, en los que pueden estar implicados un número considerable de genes con la misma función.

"Pues bien, una vez identificado y caracterizado el gen, el siguiente paso era determinar su funcionalidad. in vivo, es decir, comprobar que este gen se expresa en la aceituna para producir 13-HPL y que esta enzima funciona como lo hace in vitro”, dijo Sanz.

Para verificar esto, los investigadores cultivaron dos conjuntos de olivos, uno en el que se silenció el gen y el otro en el que se amplificó al nivel más alto posible. A partir de ahí, los científicos del Instituto Fat y de la Universidad de Málaga analizaron los compuestos volátiles resultantes.

Los investigadores encontraron que silenciar el gen trae consecuencias no deseadas.

"La modificación de la expresión del gen 13-HPL en olivos no solo produce una gran disminución de volátiles C6… también provoca un menor crecimiento de las plantas”, dijo Sanz. "Esto demuestra que la actividad del 13-HPL es esencial para el crecimiento y desarrollo normal de la planta del olivo”.

Una de las razones de esto podría ser el papel que juega el gen 13-HPL en la eliminación de hidroperóxidos de ácidos grasos poliinsaturados que son tóxicos para la planta. Un exceso de derivados del hidroperóxido en los tejidos de la planta probablemente afecte su crecimiento.

"Por otro lado, no debemos olvidar que la vía de la lipoxigenasa es el origen de diferentes reguladores fisiológicos, por lo que un aumento del contenido de estos hidroperóxidos puede dar lugar a un aumento de la concentración y actividad de algunos de estos reguladores con el efecto fenotípico observado. ”, dijo Sanz.

Según los investigadores, los resultados del estudio permitirían producir plantas con una expresión génica modificada. "Pero solo afectaría las características del atributo verde del aroma del aceite”, dijo Sanz.

Un aumento en la expresión del gen potenciaría los atributos afrutados verdes del aroma. "Por el contrario, un control de la expresión de este gen provocaría… que los aceites tuvieran aromas verdes pero con un carácter menos afrutado y más picante, que son apreciados por algunos sectores de consumidores”, dijo.

"La información que hemos obtenido confirma las sospechas que teníamos sobre el funcionamiento del gen y la enzima 13-HPL y su implicación en la síntesis de los principales compuestos responsables del aroma del aceite de oliva virgen”, añade Sanz.

"Aunque sería factible obtener líneas transgénicas que portasen una expresión modificada de este gen, en mi opinión, el uso principal de este conocimiento sería en programas de mejora del olivo para desarrollar marcadores moleculares para la selección asistida por marcadores de nuevos cultivares de olivo que produzcan aceites con un aroma mejorado”, concluyó.

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