I pomodori al profumo di popcorn, mito o realtà? 

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Tra i prodotti agroalimentari più coltivati e consumati al mondo, i pomodori (Solanum lycopersicum) occupano un posto di primo piano. Apprezzati per il loro colore vivace, la straordinaria versatilità in cucina e le proprietà nutrizionali, sono un pilastro della dieta globale. Tuttavia, negli ultimi decenni, il miglioramento genetico si è concentrato soprattutto su aspetti agronomici come resa, resistenza agli stress e uniformità dei frutti, con un effetto collaterale: la progressiva perdita della complessità aromatica. Questo ha spinto i ricercatori a cercare nuove soluzioni, puntando su tecnologie innovative per restituire gusto e qualità sensoriale ai frutti.

A raccogliere il guanto di sfida è stato un team internazionale di ricercatori cinesi e australiani, che ha sviluppato una nuova varietà di pomodoro capace di sprigionare un sorprendente aroma simile a quello dei popcorn. Il risultato è stato ottenuto grazie alla tecnologia di editing genetico CRISPR/Cas9. Modificando specifici geni, gli scienziati sono riusciti ad aumentare la produzione dei composti responsabili di questo particolare profumo tostato, senza compromettere resa, qualità o altri parametri agronomici. 

Il segreto è nella chimica: la molecola 2-AP

Al centro dello studio vi sono i composti organici volatili (COV), molecole responsabili nella definizione dell’aroma di molte piante commestibili. Tra questi spicca la 2-acetil-1-pirrolina (2-AP), particolarmente interessante perché produce un aroma caratteristico, che ricorda il popcorn o il riso appena cotto. In diverse colture, come il riso aromatico, la presenza di questa molecola contribuisce in modo determinante a rendere il prodotto più gradevole e apprezzato dai consumatori. Da qui l’interesse degli scienziati nel comprendere e replicare questo meccanismo anche in altre piante, come il pomodoro, con l’obiettivo di migliorarne il profilo sensoriale.

Per farlo i ricercatori hanno studiato la molecola 2-AP, scoprendo che la sua produzione  dipende da un gene chiamato BADH2. Quando questo gene è attivo, la molecola aromatica non si accumula. Al contrario, quando viene inattivato o modificato, come accade naturalmente nel riso aromatico, si verifica l’accumulo di un composto intermedio che viene poi convertito in 2-AP, generando il tipico aroma. Nel pomodoro, però, questo processo non avviene spontaneamente rendendo necessario il ricorso a strategie di miglioramento genetico mirate.

Editing genetico: come è stato ottenuto il risultato

Attraverso approfondite analisi genetiche, gli scienziati hanno individuato nel pomodoro due geni, SlBADH1 e SlBADH2, analoghi al gene BADH2 già noto nel riso aromatico. Sfruttando la tecnologia di editing genetico CRISPR/Cas9, questi geni sono stati disattivati in modo mirato nella varietà Alisa Craig, generando così linee mutanti con knockout mirati:

• mutazioni singole (SlBADH1 oppure SlBADH2)
•  mutazioni combinate.

I risultati hanno evidenziato un quadro molto chiaro. Le piante in cui era stato inattivato il solo gene SlBADH2 mostravano già un incremento significativo dell’aroma rispetto alle varietà tradizionali. Ancora più marcato l’effetto nei casi in cui entrambi i geni risultavano disattivati, con una produzione di composti aromatici superiore di oltre quattro volte. Questo dimostra che SlBADH2 svolge un ruolo predominante nella formazione dell’aroma, mentre SlBADH1 contribuisce in modo sinergico quando modificato insieme all’altro.

Nessun impatto sulla produttività

Un dato particolarmente rilevante riguarda l’assenza di effetti negativi sulle prestazioni agronomiche. I pomodori ottenuti mantengono infatti caratteristiche del tutto comparabili a quelle delle piante non modificate, sia in termini di crescita e resa, sia per quanto riguarda i principali parametri qualitativi, come il contenuto di zuccheri, acidi organici e vitamina C.

Sul piano molecolare, lo studio offre anche nuove informazioni sui meccanismi che regolano la sintesi degli aromi in Solanum lycopersicum. I geni della famiglia SlBADH codificano enzimi coinvolti nella conversione della betaina aldeide in betaina, un passaggio chiave nei percorsi metabolici secondari. Quando questi geni vengono inattivati, si accumulano composti intermedi che deviano il metabolismo verso la produzione di molecole volatili responsabili dell’aroma, come la 2-acetil-1-pirrolina. Questa comprensione più approfondita dei processi biochimici apre la strada a interventi sempre più mirati, con la possibilità di modulare i profili aromatici in funzione delle preferenze dei consumatori e delle condizioni di coltivazione.

Impatti su agricoltura e mercato

L’introduzione di pomodori con aroma potenziato potrebbe trasformare l’intera filiera agroalimentare. I tratti aromatici possono essere incorporati in varietà ad alta resa, permettendo la creazione di frutti con profili sensoriali personalizzati e valorizzando i prodotti freschi nei segmenti premium. Questo lavoro mette in luce anche il ruolo strategico del CRISPR/Cas9 nell’ingegneria metabolica delle piante, dimostrando come interventi mirati possano recuperare caratteristiche perdute durante la domesticazione.

I ricercatori puntano ora a trasferire questa innovazione su larga scala, testandola su cultivar commerciali diffuse. La diffusione della tecnologia, tuttavia, dipenderà anche dal quadro normativo, che varia da paese a paese. Se approvata, questa soluzione potrebbe arrivare rapidamente sul mercato, aprendo la strada a una nuova generazione di prodotti ortofrutticoli più gustosi, diversificati e orientati alle esigenze dei consumatori. 

Federica Del Vecchio
© fruitjournal.com