スペインの研究チームは、オリーブの主要な遺伝形質を調査し、関連する遺伝子の発現を操作する方法を考案し、オリーブオイルの香りに関連した影響を与えることを発見しました。
この発見により、生産者が特定の香りを持つオリーブオイルを生産するために品種を選択したり、研究者があらかじめ決められた香りを持つ新しい品種を育成することが可能になるかもしれない。また、遺伝子組換えにより、よりフルーティな香りや刺激的な香りを持つオリーブができるかもしれない。
「植物は、葉、果実、花、根などのさまざまな組織から、多種多様な揮発性有機化合物を生産・放出しています。"化学的観点から見ると、これらの植物の揮発性物質は、常温で低い沸点と高い蒸気圧を特徴とする有機親油性分子です。"
揮発性化合物は、その発生源から放出されると、嗅覚受容体に到達し、香りを作り出す分子である。
13-HPL遺伝子は、バージンオリーブオイルの香りを構成する主な揮発性化合物の合成に極めて重要な役割を果たすため、数十年にわたり研究されてきた。
スペイン国立研究評議会脂肪研究所の生化学・植物食品技術研究グループのリーダーであるカルロス・サンス氏は、「我々がオリーブの木から13-HPL遺伝子を分離してその特徴を明らかにし、それがコードするタンパク質である13-HPL酵素の推定（通説）機能を実証できたのは、およそ10年前でした」とオリーブオイル・タイムズに語っている。
13-HPLは、炭素数13のヒドロペルオキシド基を持つ多価不飽和脂肪酸から、炭素数6の脂肪族アルデヒド、ヘキサナールまたはヘキセナールを生成する酵素である。
これらの揮発性アルデヒドとそのアルコールおよびエステル誘導体は、さまざまな植物種の果実の香りの成分である。オリーブの場合、植物の葉をつぶしたときに発生する刈り草の香りの原因ともなっている。
「13-HPLはリポキシゲナーゼ経路の一部である酵素で、植物において高度に保存された生化学的経路であり、異なる植物器官で機能します」とSanzは述べています。"我々は、これまでの研究で、オリーブの葉を潰した後に得られる揮発性化合物のプロファイルは、オリーブの果実を潰した後に得られるものと基本的に同じであることを確認しています。" なぜなら、どちらの器官においても、組織へのダメージがリポキシゲナーゼ経路の機能を誘発し、結果として揮発性化合物が合成されるからです。
"これが本質的にバージンオリーブオイルの香りの起源である "と彼は付け加えた。"この香りは、バージンオリーブオイル抽出工程の粉砕段階で、オリーブ果実の完全性が破壊されたときにのみ発生します。"
この研究では、これらの揮発性化合物を合成する他の代謝ステップでは、同じ機能を持つ相当数の遺伝子が関与している可能性があるのとは異なり、オリーブには、たった1つの13-HPL遺伝子しか存在しないことも明らかになりました。
「つまり、この遺伝子がオリーブで発現して13-HPLを生成し、この酵素が試験管内と同様に機能することを確認することです」とサンズ教授は語る。
このことを確認するために、研究者たちは、この遺伝子を不活性化したものと、可能な限り増幅させたものの2種類のオリーブの木を育てました。そこで、ファット・インスティテュートとマラガ大学の科学者たちは、得られた揮発性化合物を分析した。
研究者たちは、遺伝子を不活性化すると望ましくない結果をもたらすことを発見しました。
「オリーブの木の13-HPL遺伝子の発現を変化させると、C6揮発物質が大きく減少するだけでなく、植物の成長も低下するのです」とサンズは言う。"このことは、13-HPL活性が、オリーブ植物の正常な成長と発達に不可欠であることを示しています。"
その理由の一つは、植物に有害な多価不飽和脂肪酸のヒドロペルオキシドを除去する13-HPL遺伝子の役割かもしれない。植物の組織内でこのヒドロペルオキシド誘導体が過剰になると、おそらくその成長に影響を与えるのでしょう。
「一方、リポキシゲナーゼ経路は、さまざまな生理的調節因子の起源であることを忘れてはなりません。したがって、これらのヒドロペルオキシドの含有量が増加すると、これらの調節因子の濃度と活性が上昇し、観察された表現型の効果が得られる可能性があります」とサンズ博士は述べた。
研究者らによれば、今回の研究成果によって、遺伝子発現を変化させた植物の生産が可能になるという。「しかし、それはオイルの香りの緑色の属性の特徴に影響を与えるだけでしょう」とSanzは述べた。
遺伝子の発現を増やすと、香りのグリーン・フルーティーな属性が強化されます。「逆に、この遺伝子の発現を制御すると、オイルはグリーンなアロマを持つが、消費者の一部には好まれるフルーティーで辛味の強い特徴を持つようになる」と述べた。
「この情報は、13-HPL遺伝子と酵素の機能、およびバージンオリーブオイルの香りの原因となる主要な化合物の合成への関与について、私たちが抱いていた疑念を裏付けるものです」と、Sanzは付け加えた。
「この遺伝子の発現を改変したトランスジェニック系統を得ることは可能でしょうが、私の考えでは、この知識の主な用途は、オリーブ育種プログラムにおいて、香りが改善されたオイルを生産する新しいオリーブ品種をマーカーによって選択するための分子マーカーを開発することです」と、彼は結論づけた。