Несмотря на успехи в увеличении производства продуктов питания, половина всего собранного в мире урожая продовольствия пропадает из-за гниения, вызванного микроорганизмами. Известно, что растения выделяют в окружающую среду различные летучие органические соединения, которые можно использовать для раннего выявления болезней и предотвращения потерь урожая. Новое исследование, проведенное Еврейским университетом в Иерусалиме и Израильской организацией сельскохозяйственных исследований (Институтом Вулкани), позволило создать биологический датчик для раннего обнаружения скрытых болезней в клубнях картофеля — одной из основных экспортных отраслей сельского хозяйства Израиля с объемом производства до 700000 тонн в год, сообщает STMEGI.
Израильские фермеры импортируют на посадку картофель из Европы, и определенный процент этих импортных клубней прибывает уже зараженный болезнями, которые вызывают гниение и значительно снижают качество. Исследователи Еврейского университета и Института Вулкани разработали датчик, который выявляет заболевания картофеля и может помочь предотвратить их распространение.
Разработка, исследование которой публикуется в следующем выпуске научного химического журнала Talanta, проводилась доктором Дорин Харпаз и ее аспирантом Борисом Вельтманом на факультете сельского хозяйства, продовольствия и окружающей среды Еврейского университета под руководством доктора Евгения Ельцова из Института Вулкани. Исследователи сотрудничали с доктором Сарит Меламед и доктором Ципорой Титель (Институт Вулкани), а также с доктором Лией Црор (исследовательский центр «Гилат»).
Датчик основан на сочетании «умной» биоинженерии и оптики. Когда он оказывается вблизи зараженного клубня картофеля, находящийся в нем бактериальный элемент начинает испускать свечение, сила которого зависит от концентрации и состава гнилостных химикатов в воздухе. По словам д-ра Ельцова, «интенсивность света, излучаемого бактериальной панелью, позволяет быстро анализировать заболевание еще до появления видимых симптомов». Это позволяет максимально быстро изолировать больные клубни, предотвращая развитие или распространение гнили на другие растения.
В ходе исследования датчик обнаруживал заболевание у клубней, не имеющих каких-либо видимых признаков заражения, и в присутствии зараженных клубней испускал свечение в два раза сильнее, чем при проверке здорового картофеля.
Раннее обнаружение болезней дает значительное преимущество аграриям, выращивающим продовольственные культуры. Д-р Дорин Харпаз: «Биологический датчик можно использовать для быстрого и экономичного выявления скрытой гнили в картофеле, улучшения контроля за урожаем и сокращения пищевых отходов, что особенно важно в условиях нынешнего глобального продовольственного кризиса».
