圖片來源：耶路撒冷希伯來大學(xué)

盡管糧食生產(chǎn)取得了進(jìn)步，但由于微生物引起的腐爛，世界上所有收獲的糧食中仍有一半損失了。植物向周圍環(huán)境排放各種揮發(fā)性有機(jī)化合物，可以對其進(jìn)行監(jiān)測，以便及早發(fā)現(xiàn)植物病害并防止食物損失。

由耶路撒冷希伯來大學(xué) (HU) 和以色列農(nóng)業(yè)研究組織 (Volcani Institute) 領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)新研究在塔蘭塔發(fā)表，詳細(xì)介紹了一種生物傳感器在早期檢測馬鈴薯塊莖中隱藏疾病的成功，馬鈴薯塊莖是以色列的主要出口產(chǎn)業(yè)之一每年70萬噸。

以色列農(nóng)民進(jìn)口歐洲土豆在以色列種植。然而，其中一定比例的馬鈴薯內(nèi)部帶有明顯或不可見的疾病，導(dǎo)致馬鈴薯腐爛并顯著降低馬鈴薯的質(zhì)量。希伯來大學(xué)-火山聯(lián)盟即將改變這一點(diǎn)。他們開發(fā)了一種檢測疾病的傳感器，可用于控制腐爛的生長和蔓延。他們的研究發(fā)表在即將出版的Talanta 雜志上，由 Dorin Harpaz 博士和她的博士進(jìn)行。在火山研究所的 Evgeni Eltzov 博士的監(jiān)督下，HU 農(nóng)業(yè)、食品和環(huán)境學(xué)院的學(xué)生 Boris Veltman。該團(tuán)隊(duì)與火山研究所的 Sarit Melamed 博士和 Zipora Tietel 博士以及 Gilat 研究所的 Leah Tsror 博士合作。

該傳感器依賴于智能生物工程和光學(xué)。當(dāng)傳感器接觸受感染的馬鈴薯時(shí)，其中的一種細(xì)菌化合物會(huì)亮起——發(fā)光的強(qiáng)度指示腐爛的濃度和成分。Eltzov 解釋說：“細(xì)菌面板發(fā)出的光的強(qiáng)度可以快速、量化地分析疾病的特征，傳感器可以在出現(xiàn)明顯癥狀之前‘聞到’這些特征。” “我們開發(fā)的生物傳感器將有助于識別尚未有任何外部跡象的病馬鈴薯，并使它們遠(yuǎn)離健康的塊莖，從而防止腐爛病發(fā)展或蔓延到其他健康植物，”Harpaz 補(bǔ)充說。

為了形成細(xì)菌小組，該團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建了一種由四種基因工程細(xì)菌組成的化合物，用于測量生物毒性。在這項(xiàng)研究中，生物傳感器在出現(xiàn)任何可見痕跡之前就檢測到了疾病，并使光學(xué)傳感器發(fā)出的光是未感染馬鈴薯中傳感器的兩倍。之前的一項(xiàng)研究也證明了它們的能力，該研究使用傳感器檢測運(yùn)動(dòng)補(bǔ)充劑中人造甜味劑的毒性。

據(jù)研究人員稱，在馬鈴薯出口到國外市場或重新種植之前，盡早發(fā)現(xiàn)疾病為糧食種植者提供了顯著優(yōu)勢�！吧�物傳感器可用于快速、經(jīng)濟(jì)地識別土豆中隱藏的腐爛，促進(jìn)更好的收獲后管理，并減少食物浪費(fèi)——鑒于當(dāng)前的全球糧食危機(jī)，這一點(diǎn)尤其重要，”Harpaz 總結(jié)道。