科學家確定負責橄欖油香氣的基因

研究人員確定,操縱 13-HPL 基因可以讓農民預測橄欖油的香氣或創造具有特定香氣的新品種。
圖片: NYIOOC
Jun.22,2022
保羅·德安德烈斯

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一組西班牙研究人員 調查 橄欖樹的一個關鍵遺傳特徵,並設計了一種方法來操縱相關基因的表達,從而對橄欖油的香氣產生相關影響。

這一發現可能使種植者可以選擇品種來生產具有特定香氣的橄欖油,或者研究人員可以培育出具有預定香氣的新品種。 轉基因橄欖可能具有更多的果味或刺鼻的香氣。

植物產生並釋放出種類繁多的揮發性有機化合物,這些揮發性有機化合物是從葉子、果實、花朵和根部等不同組織中釋放出來的,”研究人員寫道。 從化學的角度來看,這些植物揮發物是有機親油分子,其特點是在環境溫度下具有低沸點和高蒸氣壓。”

請參見:研究新聞

揮發性化合物是分子,一旦被其來源釋放,就會到達嗅覺受體並產生香氣。

13-HPL 基因已被研究了數十年,因為它在構成初榨橄欖油香氣的主要揮發性化合物的合成中發揮著關鍵作用。

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直到大約十年前,我們才能夠從橄欖樹中分離和表徵 13-HPL 基因,並證明它編碼的蛋白質(13-HPL 酶)的推定 [普遍認為] 功能, ”西班牙國家研究委員會脂肪研究所生物化學和植物食品技術研究小組的負責人 Carlos Sanz 告訴 Olive Oil Times.

13-HPL 是一種酶,可從碳 6 處具有氫過氧化物基團的多不飽和脂肪酸產生六碳 C13 脂肪醛己醛或己烯醛。

這些揮發性醛類及其醇和酯衍生物是不同植物果實香氣的組成部分。 在橄欖中,它們還負責產生植物葉子被壓碎時產生的割草氣味。

13-HPL 是一種酶,是脂氧合酶途徑的一部分,它是植物中高度保守的生化途徑,在不同的植物器官中發揮作用,”Sanz 說。 我們在之前的研究中已經證實,壓碎橄欖葉後獲得的揮發性化合物的特徵與壓碎橄欖果實後獲得的基本相同,因為在這兩個器官中,對組織的損傷觸發了脂氧合酶途徑的功能,因此揮發性化合物的合成。”

這基本上是初榨橄欖油香氣的來源,”他補充說。 只有在初榨橄欖油提取過程的碾磨階段破壞了橄欖果實的完整性時,才會產生這種香氣。”

該研究還發現,橄欖中只有一個 13-HPL 基因,這與合成這些揮發性化合物的其他代謝步驟不同,其中可能涉及相當數量的具有相同功能的基因。

好吧,一旦基因被識別和表徵,下一步就是確定它的功能 體內,即驗證該基因是否在橄欖中表達以產生 13-HPL,以及該酶是否正常工作 體外,”桑茲說。

請參見:特級初榨橄欖油的味道

為了驗證這一點,研究人員種植了兩組橄欖樹,一組使基因沉默,另一組將其放大到最高水平。 從那裡,脂肪研究所和馬拉加大學的科學家分析了產生的揮發性化合物。

研究人員發現,沉默該基因會帶來不良後果。

改變橄欖樹中 13-HPL 基因的表達不僅會導致 C6 揮發物的大量減少……它還會導致植物生長減少,”Sanz 說。 這表明 13-HPL 活性對於橄欖植物的正常生長發育至關重要。”

造成這種情況的原因之一可能是 13-HPL 基因在消除對植物有毒的多不飽和脂肪酸氫過氧化物中所起的作用。 植物組織中過量的氫過氧化物衍生物可能會影響其生長。

另一方面,我們不能忘記脂氧合酶途徑是不同生理調節劑的起源,因此這些氫過氧化物含量的增加會導致其中一些調節劑的濃度和活性增加,並具有觀察到的表型效應,”桑茲說。

據研究人員稱,該研究的結果將使生產具有修飾基因表達的植物成為可能。 但這只會影響油的香氣綠色屬性的特徵,”桑茲說。

基因表達的增加將增強香氣的綠色果味屬性。 相反,控制該基因的表達會導致……這些油具有綠色香氣,但水果味更少,辛辣味更濃,受到某些消費者的青睞,”他說。

我們得到的信息證實了我們對 13-HPL 基因和酶的功能以及它們參與合成初榨橄欖油香氣的主要化合物的懷疑,”Sanz 補充道。

雖然獲得攜帶該基因修飾表達的轉基因品係是可行的,但在我看來,這些知識的主要用途將是在橄欖育種計劃中開發分子標記,用於標記輔助選擇產生的新橄欖品種具有更好香氣的油,”他總結道。



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