Дослідники шукають кращого розуміння розвитку оливкової кісточки

Нещодавно опублікований дослідження у Греції відкриває шлях до глибшого розуміння дозрівання кістянки оливкової.

Вчені з Університету Аристотеля в Салоніках дослідили, як змінюються молекулярні та фізіологічні профілі кістянок оливки в процесі їх дозрівання.

Дослідники сподіваються, що краще розуміння дозрівання допоможе фермерам прийняти найкращі рішення щодо посіву столова оливка і сорти, що виробляють оливкову олію. Науковці пояснили, що однією з головних цілей проекту є сприяння розвитку грецького села, просування інтересів виробників і споживачів.

"При цьому наголос робиться на захисті рослин і боротьбі з ними важливі вороги оливкового дерева», – розповів Євангелос Карагіаніс, який очолював дослідницьку групу Olive Oil Times.

Дослідники підкреслили, що розвиток оливок є складним біологічним процесом, який впливає на харчування людини, і їх дослідження спрямоване на те, щоб краще зрозуміти молекулярні основи якості олив.

"Це означає, що за допомогою високопродуктивних аналізів, таких як рідинна хроматографія або газова хроматографія-мас-спектрометрія та інші, ми отримуємо нові протеомні [великомасштабне дослідження білків] та метаболомічні дані», — сказав Карагіаніс.

"Це дає нові знання про молекулярний та фізіологічний профіль оливки під час розвитку кістянки», – додав він. ​"Ці знання відкривають шлях для подальших досліджень, наприклад, із програмами селекції, і дають нове уявлення про кінцеві якісні характеристики плодів».

На думку дослідників, багаторівневі дослідження, що об’єднують транскриптоміку оливки (вивчення РНК організму), протеоміку та метаболоміку, досі відсутні.

"Такий аналітичний підхід надасть величезну кількість даних, які розширять наші знання про розвиток і дозрівання оливок», – пишуть дослідники.

Перше метаболомічне дослідження, проведене грецькими дослідниками, було зосереджено на хондроліях Сорт Халкідікіс.

"Цей сорт характеризується великими зеленими оливками, які збирають вручну», – сказав Карагяніс. ​"Його вибрали тому, що він широко поширений на півночі Греції. Його кістянки в основному збирали на стадії зеленого дозрівання безпосередньо перед тим, як вони стали фіолетовими».

Потім ці плоди досліджували на шести наступних стадіях дозрівання. Виявлено кількість первинних і вторинних метаболітів і білків, а також спостерігали, як вони змінюються протягом процесу дозрівання.

"Ми отримали метаболомічний і протеомічний профіль Chondrolia Chalkidis на стадіях зелено-дозрілої та пурпурно-чорної стадії, які найчастіше використовуються як для столових оливок, так і для виробництво оливкової олії», – сказав Карагіяніс. ​"Це дозволило нам зрозуміти відповідні біохімічні шляхи, пов’язані з процесом розвитку».

"Точніше, цей підхід надасть нове розуміння та оновить наші поточні знання про важливу роль білків і метаболітів у розвитку і дозріванні кістянки, і, таким чином, стане основою для подальших досліджень біології дозрівання оливок», – додав він.

Перехід дозрівання плодів оливки від зелено-дозрілої до пурпурно-чорної стадії викликає численні фенотипові та фізіологічні зміни – наприклад, розм’якшення кістянки. Це також призводить до змін на молекулярному рівні, наприклад, регулювання вуглеводів.

"Згідно з результатами нашого дослідження, на стадії фіолетового переходу в чорний основними моментами є вуглеводний обмін, такий як целобіоза і галактоза, а також накопичення олеуропеїну», – сказав Карагіаніс. ​"З іншого боку, на стадії зеленої зрілості кілька білків, пов’язаних з фотосинтезом, були значно підвищені».

"Цей результат чітко вказує на прямий зв’язок між фенотиповими характеристиками оливок – наприклад, їх зеленим кольором – зі змінами на молекулярно-біологічному рівні, такими як збільшення фотосинтетичних білків», – додав він.

На нинішньому етапі дослідження вчені досліджують, наскільки спостережувані метаболомічні зрушення під час дозрівання залежать від таких факторів, як сорт або місце розташування дерева.

"І метаболомічні, і протеомні зрушення значною мірою залежать від окремих параметрів, таких як оцінюваний сорт, місце зростання, рельєф, водопостачання, стадія розвитку тощо», – сказав Карагіаніс.

"Наприклад, відомо, що олеуропеїн є найбільш накопиченою сполукою в кістянках оливок», – додав він. ​"Однак у сортів оливок зеленого кольору під час збору врожаю концентрація олеуропеїну може залишатися на високому рівні або може впасти до нуля при повному дозріванні у деяких сортів фіолетово-чорного кольору».

"Крім того, варто зазначити, що більшість досліджень, пов’язаних з розвитком оливок, в основному зосереджені на вторинному метаболізмі, не надаючи певної інформації про первинний метаболізм, який безпосередньо бере участь у нормальному зростанні та розвитку плодів», – продовжив Карагіаніс.

Загалом, дослідники спостерігали кілька ключових змін білків і метаболітів, які, на їхню думку, закладають основу для подальших досліджень, щоб краще зрозуміти розвиток плодів оливок.

"Це дослідження виявило важливу роль білків і метаболітів, які пов’язані з розвитком кістянки, і стане основою для подальших досліджень біології оливок», — підсумували дослідники.

• Хімія харчових продуктів
• Геном оливкового дерева