Olijven met een hoger fenolgehalte zijn beter bestand tegen anthracnose

Wetenschappers van de onderzoeksgroep olijvengenetica van de Universiteit van Córdoba hebben ontdekt dat veranderingen in de fenolprofielen tijdens het rijpingsproces van olijven een fundamentele rol spelen in de resistentie tegen anthracnose.

De economisch schadelijke olijfboomziekte wordt veroorzaakt door de Colletotrichum schimmel. De schimmel veroorzaakt ernstige rotting van olijven, wat leidt tot aanzienlijke oogstverliezen.

Olijfolie van met schimmel verontreinigde olijven heeft een hogere zuurgraad en organoleptische gebreken. Het valt meestal in de lampante categorie en is niet geschikt voor menselijke consumptie.

"We hebben twee jaar lang zes variëteiten geanalyseerd, waarbij we analyses van fenolverbindingen en resistentietests tegen de ziekteverwekker hebben uitgevoerd”, zegt Hristofor Miho, een promovendus aan de Universiteit van Córdoba en eerste auteur van het onderzoek.

"De resultaten lieten ons zien dat de resistentie groter was bij variëteiten met hoge fenolconcentraties en specifieke fenolen die daarin aanwezig zijn”, voegde hij eraan toe.

De onderzoekers selecteerden de cultivars Empeltre en Frantoio, bekend om hun resistentie tegen de schimmel; Hojiblanca en Picudo, bekend om hun gebrek aan weerstand; en Barnea en Picual, die als matig resistent worden beschouwd.

Olijven werden geoogst uit de Wereld Olive Germplasm Bank van Córdoba voordat ze begonnen te rijpen en in drie rijpingsstadia: groen, draaiend en rijp.

Er werden monsters genomen om de fenolprofielen van de olijven te bepalen, en vervolgens werden ze geënt met sporen van de meest voorkomende soorten. Colletotrichum soort gevonden in Spanje en Italië.

Hoewel alle groene olijven immuun zijn voor de schimmel, hopen ze zich inactief op Colletotrichum infecties in de vorm van appressoria, een orgaanachtige structuur die de vrucht binnendringt.

"Deze infectie blijft latent tijdens de fruitontwikkeling tot aan het rijpen, wat resulteert in reactivering van pathogenen en ziekteontwikkeling”, schreven de onderzoekers. ​"Vervolgens neemt de gevoeligheid van olijven voor de ziekteverwekker toe tijdens het rijpen, terwijl er tegelijkertijd een afname is van de totale fenolverbindingen.”

De onderzoekers isoleerden ook zeven standaard fenolverbindingen om hun antischimmelactiviteit te testen: hydroxytyrosol, tyrosol, oleuropein, oleuropeïne-aglycon, oleaceïne, oleocanthal en hydroxytyrosol-4-O-glucoside.

"Oleocanthal vertoonde de hoogste remmende activiteit, gevolgd door oleaceïne, oleuropeïne-aglycon, hydroxytyrosol en tyrosol”, schreven de onderzoekers.

Oleuropeïne, ligstroside (de voorloper van oleocanthal) en hun derivaten, waaronder oleaceïne, waren de meest kritische verbindingen die de kieming van sporen remden.

De verbindingen zijn overheersend in al het groene fruit, ongeacht de cultivar, en vertegenwoordigen meer dan 90 procent van de totale fenolen tijdens het rijpen van de belangrijkste resistente cultivars.

Ondertussen zetten gevoelige cultivars oleuropeïne, oleaceïne en oleocanthal om in hydroxytyrosol-4-O-glucoside terwijl ze rijpten, wat de anthracnosetolerantie verminderde.

"Over het geheel genomen induceerden resistente cultivars de synthese van aldehydische en gedemethyleerde vormen van fenolen [oleuropeïne, oleocanthal en oleaceïne], die de kieming van schimmelsporen in hoge mate remden”, schreven de onderzoekers. ​"Daarentegen bevorderden gevoelige cultivars de synthese van hydroxytyrosol 4-O-glucoside tijdens het rijpen, een stof zonder schimmelwerende werking.”

Ze ontdekten verder dat een totale fenolconcentratie van 50,000 milligram per kilogram in alle monsters van zich ontwikkelende olijven van verschillende cultivars de kieming van sporen volledig remde.

De onderzoekers merkten op dat cultivars die gevoelig zijn voor de schimmel tijdens het rijpen een afname van fenolverbindingen van 73 procent ervoeren, terwijl resistente cultivars een afname van 28 procent ervoeren.

"De scherpe fenolische vermindering van de gevoelige cultivars veroorzaakte een volledige vermindering van de antischimmelactiviteit”, schreven ze. ​"Interessant is dat de geringere fenolische afname van de resistente cultivars het remmende effect van de sporenkieming niet verminderde.”

Juan Moral, die toezicht hield op het onderzoek, zei dat de studie beleidsmakers en boeren zou helpen nieuwe variëteiten te selecteren om te planten en onderzoekers zou informeren over welke variëteiten ze moeten kruisen voor meer resistente hybriden.

"Als we weten hoe de fenolische cascades [veranderingen in de fenolverbindingen] zich gedragen bij de verschillende variëteiten, kunnen we op basis van wetenschappelijke criteria beter de ouders selecteren die moeten worden gebruikt, zodat de volgende generaties olijfbomen resistent zijn tegen deze ziekte.” concludeerde hij.

• Universiteit van Córdoba
• Food Chemistry