Credito:Università Ebraica di Gerusalemme
Nonostante i progressi nell'aumento della produzione alimentare, metà di tutto il cibo raccolto nel mondo viene perso a causa della putrefazione causata da microrganismi. Le piante emettono vari composti organici volatili nell'ambiente circostante, che possono essere monitorati per la diagnosi precoce di malattie delle piante e prevenire la perdita di cibo.
Un nuovo studio pubblicato su Talanta e guidato dall'Università Ebraica di Gerusalemme (HU) e dall'Organizzazione israeliana per la ricerca agricola (Istituto Volcani) descrive in dettaglio il successo di un sensore biologico per la diagnosi precoce di malattie nascoste nei tuberi di patata, una delle principali industrie di esportazione di Israele con 700.000 tonnellate all'anno.
Gli agricoltori israeliani importano patate europee da piantare in Israele. Tuttavia, una certa percentuale di loro è portatrice di malattie all'interno, visibilmente o invisibilmente, che causano marciume e riducono significativamente la qualità della patata. L'alleanza Università Ebraica-Volcani sta per cambiare le cose. Hanno sviluppato un sensore che rileva la malattia e può essere utilizzato per inibire la crescita e la diffusione del marciume. Il loro studio, pubblicato nella prossima edizione di Talanta , è stata condotta dalla dott.ssa Dorin Harpaz e dal suo dottorato di ricerca. studente Boris Veltman presso la Facoltà di Agraria, Alimentazione e Ambiente di HU, sotto la supervisione del Dr. Evgeni Eltzov dell'Istituto Volcani. Il team ha collaborato con la dott.ssa Sarit Melamed e la dott.ssa Zipora Tietel dell'Istituto Volcani, nonché con la dott.ssa Leah Tsror del Gilat Research Center.
Il sensore si basa su bioingegneria e ottica intelligenti. Quando il sensore viene esposto a una patata infetta, si accende un composto batterico all'interno, con l'intensità della luminescenza che indica la concentrazione e la composizione del marciume. "L'intensità della luce emessa dal pannello batterico consente di analizzare in modo rapido e quantificabile le caratteristiche della malattia, che il sensore può "annusare" prima della comparsa dei sintomi visibili", ha spiegato Eltzov. "Il biosensore che abbiamo sviluppato aiuterà a identificare le patate malate che non hanno ancora indicazioni esterne e a tenerle lontane dai tuberi sani, impedendo così che il marciume si sviluppi o si diffonda ad altre piante sane", ha aggiunto Harpaz.
Per formare il pannello dei batteri, il team ha creato un composto di quattro batteri geneticamente modificati che misurano la tossicità biologica. In questo studio, il sensore biologico ha rilevato la malattia prima che vi fosse alcuna traccia visibile e ha fatto brillare il sensore ottico due volte più brillantemente rispetto ai sensori nelle patate non infette. Le loro capacità sono state dimostrate anche in uno studio precedente che utilizzava i sensori per rilevare la tossicità tra i dolcificanti artificiali negli integratori sportivi.
Secondo i ricercatori, la scoperta precoce della malattia, prima che le patate vengano esportate sui mercati esteri o ripiantate, offre un vantaggio significativo ai coltivatori di cibo. "Il sensore biologico può essere utilizzato per identificare rapidamente ed economicamente il marciume nascosto nelle patate, facilitare una migliore gestione post-raccolta e ridurre lo spreco di cibo, particolarmente importante data l'attuale crisi alimentare globale", ha concluso Harpaz. + Esplora ulteriormente
