Незважаючи на успіхи у збільшенні виробництва продуктів харчування, половина всього зібраного у світі врожаю продовольства пропадає через гниття, спричинене мікроорганізмами. Відомо, що рослини виділяють у навколишнє середовище різні леткі органічні сполуки, які можна використовувати для раннього виявлення хвороб та запобігання втратам урожаю. Нове дослідження, проведене Єврейським університетом в Єрусалимі та Ізраїльською організацією сільськогосподарських досліджень (Інститутом Вулкані), дозволило створити біологічний датчик для раннього виявлення прихованих хвороб у бульбах картоплі – однієї з основних експортних галузей сільського господарства Ізраїлю з обсягом виробництва до 700000 STMEGI.
Ізраїльські фермери імпортують на посадку картоплю з Європи, і певний відсоток цих імпортних бульб прибуває вже заражений хворобами, які викликають гниття та значно знижують якість. Дослідники Єврейського університету та Інституту Вулкані розробили датчик, який виявляє захворювання картоплі та може допомогти запобігти їх поширенню.
Розробка, дослідження якої публікується у наступному випуску наукового хімічного журналу Talanta, проводилася доктором Дорін Харпаз та її аспірантом Борисом Вельтманом на факультеті сільського господарства, продовольства та довкілля Єврейського університету під керівництвом доктора Євгена Єльцова з Інституту Вулкані. Дослідники співпрацювали з доктором Саріт Меламед та доктором Ципорою Титель (Інститут Вулкані), а також з доктором Лією Црор (дослідницький центр «Гілат»).
Датчик заснований на поєднанні «розумної» біоінженерії та оптики. Коли він виявляється поблизу зараженого бульби картоплі, бактеріальний елемент, що знаходиться в ньому, починає випускати світіння, сила якого залежить від концентрації і складу гнильних хімікатів у повітрі. За словами д-ра Єльцова, «інтенсивність світла, що випромінюється бактеріальною панеллю, дозволяє швидко аналізувати захворювання ще до появи видимих симптомів». Це дозволяє максимально швидко ізолювати хворі бульби, запобігаючи розвитку чи розповсюдженню гнилі на інші рослини.
У ході дослідження датчик виявляв захворювання у бульб, які не мають жодних видимих ознак зараження, і в присутності заражених бульб випускав свічення вдвічі сильніше, ніж під час перевірки здорової картоплі.
Раннє виявлення хвороб дає значну перевагу аграріям, які вирощують продовольчі культури. Д-р Дорін Харпаз: «Біологічний датчик можна використовувати для швидкого та економічного виявлення прихованої гнилі в картоплі, покращення контролю за врожаєм та скорочення харчових відходів, що особливо важливо в умовах нинішньої глобальної продовольчої кризи».