图片来源：耶路撒冷希伯来大学

尽管粮食生产取得了进步，但由于微生物引起的腐烂，世界上所有收获的粮食中仍有一半损失了。植物向周围环境排放各种挥发性有机化合物，可以对其进行监测，以便及早发现植物病害并防止食物损失。

由耶路撒冷希伯来大学 (HU) 和以色列农业研究组织 (Volcani Institute) 领导的一项新研究在塔兰塔发表，详细介绍了一种生物传感器在早期检测马铃薯块茎中隐藏疾病的成功，马铃薯块茎是以色列的主要出口产业之一每年70万吨。

以色列农民进口欧洲土豆在以色列种植。然而，其中一定比例的马铃薯内部带有明显或不可见的疾病，导致马铃薯腐烂并显着降低马铃薯的质量。希伯来大学-火山联盟即将改变这一点。他们开发了一种检测疾病的传感器，可用于控制腐烂的生长和蔓延。他们的研究发表在即将出版的Talanta 杂志上，由 Dorin Harpaz 博士和她的博士进行。在火山研究所的 Evgeni Eltzov 博士的监督下，HU 农业、食品和环境学院的学生 Boris Veltman。该团队与火山研究所的 Sarit Melamed 博士和 Zipora Tietel 博士以及 Gilat 研究所的 Leah Tsror 博士合作。

该传感器依赖于智能生物工程和光学。当传感器接触受感染的马铃薯时，其中的一种细菌化合物会亮起——发光的强度指示腐烂的浓度和成分。Eltzov 解释说：“细菌面板发出的光的强度可以快速、量化地分析疾病的特征，传感器可以在出现明显症状之前‘闻到’这些特征。” “我们开发的生物传感器将有助于识别尚未有任何外部迹象的病马铃薯，并使它们远离健康的块茎，从而防止腐烂病发展或蔓延到其他健康植物，”Harpaz 补充说。

为了形成细菌小组，该团队创建了一种由四种基因工程细菌组成的化合物，用于测量生物毒性。在这项研究中，生物传感器在出现任何可见痕迹之前就检测到了疾病，并使光学传感器发出的光是未感染马铃薯中传感器的两倍。之前的一项研究也证明了它们的能力，该研究使用传感器检测运动补充剂中人造甜味剂的毒性。

据研究人员称，在马铃薯出口到国外市场或重新种植之前，尽早发现疾病为粮食种植者提供了显着优势。“生物传感器可用于快速、经济地识别土豆中隐藏的腐烂，促进更好的收获后管理，并减少食物浪费——鉴于当前的全球粮食危机，这一点尤其重要，”Harpaz 总结道。