Planten produceren een groot aantal vluchtige aromatische componenten, die verantwoordelijk zijn voor het specifieke aroma van de verschillende soorten fruit en groenten. De laatste jaren is veel onderzoek gedaan naar de ontrafeling van de biochemische pathways en de identificatie van genen en enzymes die betrokken zijn bij de vorming van deze aromacomponenten. Wijzigen van deze pathways via biotechnologie kan er dan toe leiden dat groenten en fruit met een ander ‘smaakje’ gemaakt kunnen worden. Bananen met druivensmaak, iemand?
Onderzoek aan de universiteit van Texas wees uit dat de productie van ‘green leaf volatiles’ (GLV), de vluchtige componenten die verantwoordelijk zijn voor het karakteristiek aroma in groenten en fruit, afhankelijk is van het enzyme hydroperoxide lyase (HPL), terwijl het enzyme allene oxide synthase (AOS) de productie van jasmonaten (verantwoordelijk voor de specifieke geur van jasmijn) regelt. AOS en HPL katalyseren de afbraak van aanwezige peroxiden in de plant tot de jasmonaten en GLV. Elke plant krijgt zo zijn karakteristiek aromaprofiel. Door slechts één aminozuur te wijzigen in het AOS kon het echter veranderd worden in een GLV-producerend enzyme, en kon zo het aromaprofiel van de plant gewijzigd worden. Hieruit blijkt dat door slechts één enkele puntmutatie te induceren in een plant, zijn aroma kan veranderen. Dit biedt mogelijkheden tot het verfijnen, verbeteren of volledig wijzigen van land- en tuinbouwproducten.
Al eeuwenlang worden planten voor de land- en tuinbouw geselecteerd en specifiek gekruist om een betere opbrengst, een betere ziekteresistentie of een gewijzigd gehalte aan zetmelen, suikers of vetten te bekomen. Daarbij werd het aroma vaak verwaarloosd, met als gevolg dat veel gedomesticeerde planten veel van hun aroma verloren hebben. Omdat het herintroduceren van deze aroma’s via klassieke teeltmethoden een proces is dat meerdere jaren in beslag neemt, kan de biotechnologie nu een handje helpen in dit proces.
Bronnen
- Structural insights into the evolutionary paths of oxylipin biosynthetic enzymes. Lee DS, Nioche P, Hamberg M & Raman CS. Nature, 455: 363-368 (2008).
- Metabolic engineering of plant volatiles. Dudareva N & Pichersky E. Current Opinion in Biotechnology, 19: 1-9 (2008
- Enzyme manipulation could give grape-flavoured bananas. FoodNavigator, 25/8/2008.