Pomimo sukcesu w zwiększaniu produkcji żywności, połowa światowych upraw żywności jest marnowana z powodu rozkładu spowodowanego przez mikroorganizmy. Wiadomo, że rośliny uwalniają do środowiska różne lotne związki organiczne, które można wykorzystać do wczesnego wykrywania chorób i zapobiegania stratom upraw. Nowe badanie przeprowadzone przez Uniwersytet Hebrajski w Jerozolimie i Izraelską Organizację Badań Rolniczych (Instytut Vulcani) stworzył czujnik biologiczny do wczesnego wykrywania utajonych chorób bulw ziemniaka, jednego z głównych towarów eksportowych Izraela, o rocznej produkcji do 700000 XNUMX ton, raporty STMEGI.
Izraelscy rolnicy importują ziemniaki z Europy do sadzenia, a pewien procent tych importowanych bulw przybywa już zarażonych chorobami powodującymi gnicie i znacznie obniżającymi jakość. Naukowcy z Uniwersytetu Hebrajskiego i Instytutu Vulcani opracowali czujnik, który wykrywa choroby ziemniaka i może pomóc w zapobieganiu ich rozprzestrzenianiu się.
Opracowanie, które ukaże się w kolejnym numerze naukowego czasopisma chemicznego Talanta, przeprowadziła dr Doreen Harpaz i jej doktorant Boris Veltman na Wydziale Rolnictwa, Żywności i Środowiska Uniwersytetu Hebrajskiego pod kierunkiem dr. Jewgienij Jelcow z Instytutu Vulcani. Naukowcy współpracowali z dr Sarit Melamed i dr Tzipora Titel (Instytut Vulcani) oraz dr Leah Tsror (Centrum Badawcze Gilat).
Czujnik oparty jest na połączeniu inteligentnej bioinżynierii i optyki. Gdy znajduje się w pobliżu zainfekowanej bulwy ziemniaka, zawarty w niej element bakteryjny zaczyna emitować blask, którego siła zależy od stężenia i składu gnijących substancji chemicznych w powietrzu. Według dr Jelcowa „Intensywność światła emitowanego przez panel bakteryjny pozwala na szybką analizę choroby jeszcze przed pojawieniem się widocznych objawów”. Pozwala to na jak najszybsze wyizolowanie chorych bulw, zapobiegając rozwojowi lub rozprzestrzenianiu się zgnilizny na inne rośliny.
Podczas badania czujnik wykrył chorobę w bulwach, które nie wykazywały żadnych widocznych oznak infekcji, a w obecności zakażonych bulw emitował poświatę dwukrotnie silniejszą niż podczas badania zdrowych ziemniaków.
Wczesne wykrywanie chorób zapewnia znaczną przewagę hodowcom żywności. Dr Doreen Harpaz: „Czujnik biologiczny może być wykorzystany do szybkiego i ekonomicznego wykrywania utajonej zgnilizny ziemniaków, poprawy kontroli upraw i ograniczenia marnotrawstwa żywności, co jest szczególnie ważne w obecnym globalnym kryzysie żywnościowym”.