Les scientifiques identifient le gène responsable de l'arôme de l'huile d'olive

Une équipe de chercheurs espagnols a enquêté un trait génétique clé de l'olivier et a conçu un moyen de manipuler l'expression du gène associé avec des conséquences pertinentes sur l'arôme de l'huile d'olive.

La découverte peut permettre aux producteurs de sélectionner des cultivars pour produire des huiles d'olive aux arômes spécifiques ou aux chercheurs de sélectionner de nouveaux cultivars aux arômes prédéterminés. Les olives génétiquement modifiées pourraient présenter un arôme plus fruité ou piquant.

"Les plantes produisent et émettent une grande diversité de composés organiques volatils, qui sont libérés par différents tissus tels que les feuilles, les fruits, les fleurs et les racines », ont écrit les chercheurs. "D'un point de vue chimique, ces volatils végétaux sont des molécules organiques lipophiles caractérisées par des points d'ébullition bas et des pressions de vapeur élevées à température ambiante.

Les composés volatils sont des molécules qui, une fois libérées par leur source, atteignent les récepteurs olfactifs et créent l'arôme.

Le gène 13-HPL est étudié depuis des décennies car il joue un rôle central dans la synthèse des principaux composés volatils qui composent l'arôme des huiles d'olive vierges.

"Ce n'est qu'il y a environ une décennie que nous avons pu isoler et caractériser le gène 13-HPL de l'olivier, ainsi que pour démontrer la fonctionnalité putative [communément pensée] de la protéine qu'il code, l'enzyme 13-HPL, " Carlos Sanz, le chef du groupe de recherche sur la biochimie et la technologie alimentaire végétale à l'Institut des graisses du Conseil national de la recherche espagnol, a déclaré Olive Oil Times.

Le 13-HPL est une enzyme qui produit les aldéhydes aliphatiques en C6 à six carbones hexanal ou hexénals à partir d'acides gras polyinsaturés avec un groupe hydroperoxyde au carbone 13.

Ces aldéhydes volatils, ainsi que leurs dérivés alcooliques et esters, sont des composants de l'arôme des fruits de différentes espèces végétales. Dans les olives, ils sont également responsables de l'odeur d'herbe coupée qui se dégage lorsque les feuilles de la plante sont écrasées.

"Le 13-HPL est une enzyme qui fait partie de la voie de la lipoxygénase, qui est une voie biochimique hautement conservée chez les plantes qui fonctionne dans différents organes végétaux », a déclaré Sanz. "Nous avons vérifié dans des études antérieures que le profil des composés volatils obtenus après broyage de la feuille d'olivier est fondamentalement le même que celui obtenu après broyage de l'olivier puisque, dans les deux organes, les dommages aux tissus déclenchent le fonctionnement de la voie de la lipoxygénase et par conséquent la synthèse de composés volatils.

"C'est essentiellement l'origine de l'arôme de l'huile d'olive vierge », a-t-il ajouté. "Cet arôme n'est produit que lorsque l'intégrité de l'olive est détruite lors de l'étape de mouture du processus d'extraction de l'huile d'olive vierge.

L'étude a également révélé qu'il n'y a qu'un seul gène 13-HPL dans l'olive, contrairement à d'autres étapes métaboliques de synthèse de ces composés volatils, dans lesquelles un nombre considérable de gènes ayant la même fonction peuvent être impliqués.

"Eh bien, une fois le gène identifié et caractérisé, l'étape suivante consistait à déterminer sa fonctionnalité in vivo, c'est-à-dire vérifier que ce gène est exprimé dans l'olive pour produire du 13-HPL et que cette enzyme fonctionne comme elle le fait in vitro", a déclaré Sanz.

Pour vérifier cela, les chercheurs ont cultivé deux ensembles d'oliviers, l'un dans lequel le gène a été réduit au silence et l'autre dans lequel il a été amplifié à son niveau le plus élevé possible. À partir de là, les scientifiques du Fat Institute et de l'Université de Malaga ont analysé les composés volatils résultants.

Les chercheurs ont découvert que faire taire le gène entraîne des conséquences indésirables.

"La modification de l'expression du gène 13-HPL dans les oliviers produit non seulement une forte diminution des composés volatils C6… elle entraîne également une croissance moindre des plantes », a déclaré Sanz. "Cela montre que l'activité 13-HPL est essentielle à la croissance et au développement normaux de l'olivier.

L'une des raisons à cela pourrait être le rôle que joue le gène 13-HPL dans l'élimination des hydroperoxydes d'acides gras polyinsaturés qui sont toxiques pour la plante. Un excès de dérivés d'hydroperoxydes dans les tissus de la plante affecte probablement sa croissance.

"D'autre part, il ne faut pas oublier que la voie de la lipoxygénase est à l'origine de différents régulateurs physiologiques, ainsi une augmentation de la teneur de ces hydroperoxydes peut conduire à une augmentation de la concentration et de l'activité de certains de ces régulateurs avec l'effet phénotypique observé ", a déclaré Sanz.

Selon les chercheurs, les résultats de l'étude permettraient de produire des plantes avec une expression génique modifiée. "Mais cela n'affecterait que les caractéristiques de l'attribut vert de l'arôme de l'huile », a déclaré Sanz.

Une augmentation de l'expression du gène renforcerait les attributs fruités verts de l'arôme. "Au contraire, un contrôle de l'expression de ce gène amènerait… les huiles à avoir des arômes verts mais avec un caractère moins fruité et plus piquant, qui sont appréciés par certains secteurs de consommateurs », a-t-il déclaré.

"Les informations que nous avons obtenues confirment les soupçons que nous avions sur le fonctionnement du gène et de l'enzyme 13-HPL et leur implication dans la synthèse des principaux composés responsables de l'arôme de l'huile d'olive vierge », a ajouté Sanz.

"Bien qu'il soit possible d'obtenir des lignées transgéniques qui portent une expression modifiée de ce gène, à mon avis, l'utilisation principale de ces connaissances serait dans les programmes de sélection d'oliviers pour développer des marqueurs moléculaires pour la sélection assistée par marqueurs de nouveaux cultivars d'oliviers qui produisent huiles avec un arôme amélioré », a-t-il conclu.

• Science des plantes
• Conseil national de recherches espagnol