Nonostante il successo nell'aumentare la produzione alimentare, metà delle colture alimentari mondiali viene sprecata a causa del decadimento causato dai microrganismi. È noto che le piante rilasciano nell'ambiente vari composti organici volatili, che possono essere utilizzati per la diagnosi precoce di malattie e la prevenzione delle perdite dei raccolti. Un nuovo studio dell'Università Ebraica di Gerusalemme e dell'Israel Agricultural Research Organization (Vulcani Institute) ha creato un sensore biologico per la diagnosi precoce di malattie latenti nei tuberi di patata, una delle principali esportazioni agricole israeliane, con una produzione annua fino a 700000 tonnellate, rapporti STMEGI.
Gli agricoltori israeliani importano patate dall'Europa per la semina e una certa percentuale di questi tuberi importati arriva già infetta da malattie che causano marciume e riducono notevolmente la qualità. I ricercatori dell'Università Ebraica e dell'Istituto Vulcani hanno sviluppato un sensore che rileva le malattie delle patate e può aiutare a prevenirne la diffusione.
Lo sviluppo, che sarà pubblicato nel prossimo numero della rivista di chimica scientifica Talanta, è stato condotto dalla dott.ssa Doreen Harpaz e dal suo dottorando Boris Veltman presso la Facoltà di Agraria, Alimentazione e Ambiente dell'Università Ebraica sotto la direzione del dott. Evgeny Eltsov dell'Istituto Vulcani. I ricercatori hanno collaborato con la dott.ssa Sarit Melamed e la dott.ssa Tzipora Titel (Istituto Vulcani) e la dott.ssa Leah Tsror (Centro di ricerca Gilat).
Il sensore si basa su una combinazione di bioingegneria intelligente e ottica. Quando si trova vicino a un tubero di patata infetto, l'elemento batterico in esso contenuto inizia a emettere un bagliore, la cui forza dipende dalla concentrazione e dalla composizione delle sostanze chimiche putrefattive nell'aria. Secondo il dottor Eltsov, "L'intensità della luce emessa dal pannello batterico consente di analizzare rapidamente la malattia anche prima della comparsa dei sintomi visibili". Ciò consente di isolare i tuberi malati il più rapidamente possibile, prevenendo lo sviluppo o la diffusione del marciume ad altre piante.
Durante lo studio, il sensore ha rilevato la malattia nei tuberi che non mostravano segni visibili di infezione e, in presenza di tuberi infetti, emetteva un bagliore due volte più forte rispetto a quando si testavano patate sane.
La diagnosi precoce delle malattie offre un vantaggio significativo ai coltivatori di alimenti. Dr. Doreen Harpaz: "Il sensore biologico può essere utilizzato per rilevare in modo rapido ed economico il marciume latente nelle patate, migliorare il controllo delle colture e ridurre gli sprechi alimentari, il che è particolarmente importante nell'attuale crisi alimentare globale".