圖片來源：耶路撒冷希伯來大學

盡管糧食生產取得了進步，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)性有機化合物，可以對其進行監(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 (HU) 和以色列農業(yè)研究組織 (Volcani Institute) 領導的一項新研究在塔蘭塔發(fā)表，詳細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業(yè)之一每年70萬噸。

以色列農民進口歐洲土豆在以色列種植。然而，其中一定比例的馬鈴薯內部帶有明顯或不可見的疾病，導致馬鈴薯腐爛并顯著降低馬鈴薯的質量。希伯來大學-火山聯(lián)盟即將改變這一點。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 博士和她的博士進行。在火山研究所的 Evgeni Eltzov 博士的監(jiān)督下，HU 農業(yè)、食品和環(huán)境學院的學生 Boris Veltman。該團隊與火山研究所的 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。當傳感器接觸受感染的馬鈴薯時，其中的一種細菌化合物會亮起——發(fā)光的強度指示腐爛的濃度和成分。Eltzov 解釋說：“細菌面板發(fā)出的光的強度可以快速、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 補充說。

為了形成細菌小組，該團隊創(chuàng)建了一種由四種基因工程細菌組成的化合物，用于測量生物毒性。在這項研究中，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。之前的一項研究也證明了它們的能力，該研究使用傳感器檢測運動補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。“生物傳感器可用于快速、經(jīng)濟地識別土豆中隱藏的腐爛，促進更好的收獲后管理，并減少食物浪費——鑒于當前的全球糧食危機，這一點尤其重要，”Harpaz 總結道。