Cientistas identificam gene responsável pelo aroma do azeite

Os pesquisadores determinaram que a manipulação do gene 13-HPL pode permitir que os agricultores prevejam o aroma do azeite ou criem novas cultivares com aromas específicos.
foto: NYIOOC
Jun. 22, 2022
Paolo De Andreis

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Uma equipe de pesquisadores espanhóis investigado uma característica genética chave da oliveira e concebeu uma forma de manipular a expressão do gene associado com consequências relevantes no aroma do azeite.

A descoberta pode permitir que os produtores selecionem cultivares para produzir azeites com aromas específicos ou pesquisadores para criar novas cultivares com aromas pré-determinados. Azeitonas geneticamente modificadas podem apresentar um aroma mais frutado ou pungente.

"As plantas produzem e emitem uma enorme diversidade de compostos orgânicos voláteis, que são liberados de diferentes tecidos, como folhas, frutos, flores e raízes”, escreveram os pesquisadores. "Do ponto de vista químico, esses voláteis vegetais são moléculas lipofílicas orgânicas caracterizadas por baixos pontos de ebulição e altas pressões de vapor à temperatura ambiente.”

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Compostos voláteis são moléculas que, uma vez liberadas por sua fonte, atingem os receptores olfativos e criam o aroma.

O gene 13-HPL tem sido investigado há décadas, pois desempenha um papel fundamental na síntese dos principais compostos voláteis que compõem o aroma dos azeites virgens.

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"Foi apenas cerca de uma década atrás que fomos capazes de isolar e caracterizar o gene 13-HPL da oliveira, bem como demonstrar a funcionalidade putativa [pensada comumente] da proteína que codifica, a enzima 13-HPL, ” Carlos Sanz, líder do grupo de pesquisa em bioquímica e tecnologia de alimentos vegetais no Fat Institute do Conselho Nacional de Pesquisa da Espanha, disse Olive Oil Times.

A 13-HPL é uma enzima que produz os aldeídos alifáticos C6 de seis carbonos hexanais ou hexenais a partir de ácidos graxos poliinsaturados com um grupo hidroperóxido no carbono 13.

Esses aldeídos voláteis e seus derivados alcoólicos e ésteres são componentes do aroma dos frutos de diferentes espécies vegetais. Nas azeitonas, eles também são responsáveis ​​pelo cheiro de grama cortada que é produzido quando as folhas da planta são esmagadas.

"A 13-HPL é uma enzima que faz parte da via da lipoxigenase, que é uma via bioquímica altamente conservada em plantas que funciona em diferentes órgãos vegetais”, disse Sanz. "Verificámos em estudos anteriores que o perfil de compostos voláteis obtidos após o esmagamento da folha de oliveira é basicamente o mesmo que o obtido após o esmagamento do fruto da oliveira uma vez que, em ambos os órgãos, a lesão do tecido desencadeia o funcionamento da via da lipoxigenase e consequentemente a síntese de compostos voláteis”.

"Esta é essencialmente a origem do aroma do azeite virgem ”, acrescentou. "Este aroma só é produzido quando a integridade do fruto da azeitona é destruída na fase de moagem do processo de extração do azeite virgem.”

O estudo também descobriu que existe apenas um único gene 13-HPL na azeitona, ao contrário de outras etapas metabólicas na síntese desses compostos voláteis, nas quais um número considerável de genes com a mesma função pode estar envolvido.

"Bem, uma vez que o gene foi identificado e caracterizado, o próximo passo foi determinar sua funcionalidade in vivo, ou seja, verificar que este gene é expresso na azeitona para produzir 13-HPL e que esta enzima funciona como funciona in vitro”, disse Sanz.

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Para verificar isso, os pesquisadores cultivaram dois conjuntos de oliveiras, um em que o gene foi silenciado e outro em que foi amplificado ao nível mais alto possível. A partir daí, os cientistas do Fat Institute e da Universidade de Málaga analisaram os compostos voláteis resultantes.

Os pesquisadores descobriram que silenciar o gene traz consequências indesejadas.

"A modificação da expressão do gene 13-HPL em oliveiras não apenas produz uma grande diminuição nos voláteis C6, mas também causa menos crescimento das plantas ”, disse Sanz. "Isso mostra que a atividade de 13-HPL é essencial para o crescimento e desenvolvimento normal da oliveira. ”

Uma das razões para isso pode ser o papel que o gene 13-HPL desempenha na eliminação de hidroperóxidos de ácidos graxos poliinsaturados que são tóxicos para a planta. Um excesso de derivados de hidroperóxidos nos tecidos da planta provavelmente afeta seu crescimento.

"Por outro lado, não devemos esquecer que a via da lipoxigenase é a origem de diferentes reguladores fisiológicos, portanto, um aumento no conteúdo desses hidroperóxidos pode levar a um aumento na concentração e atividade de alguns desses reguladores com o efeito fenotípico observado ”, disse Sanz.

Segundo os pesquisadores, os resultados do estudo possibilitariam a produção de plantas com expressão gênica modificada. "Mas isso afetaria apenas as características do atributo verde do aroma do azeite”, disse Sanz.

Um aumento na expressão do gene aumentaria os atributos frutados verdes do aroma. "Ao contrário, um controle da expressão desse gene faria com que… os azeites tivessem aromas verdes, mas com caráter menos frutado e mais pungente, apreciados por alguns setores de consumidores”, disse.

"As informações que recebemos confirmam as suspeitas que tínhamos sobre o funcionamento do gene e da enzima 13-HPL e seu envolvimento na síntese dos principais compostos responsáveis ​​pelo aroma do azeite virgem ”, acrescentou Sanz.

"Embora seja viável obter linhagens transgênicas que carregam uma expressão modificada desse gene, na minha opinião, o principal uso desse conhecimento seria em programas de melhoramento de azeitona para desenvolver marcadores moleculares para a seleção assistida por marcadores de novas cultivares de azeitona que produzam azeites com aroma melhorado”, concluiu.



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