Apesar dos avanços no aumento da produção de alimentos, metade de todos os alimentos colhidos no mundo são perdidos devido a apodrecimentos causados ​​por microorganismos. As plantas emitem vários compostos orgânicos voláteis em seu ambiente circundante, que podem ser monitorados para detecção precoce de doenças das plantas e prevenção da perda de alimentos.
Um novo estudo publicado em Talanta e liderado pela Universidade Hebraica de Jerusalém (HU) e pela Organização de Pesquisa Agrícola de Israel (Instituto Volcani) detalha o sucesso de um sensor biológico para detecção precoce de doenças ocultas em tubérculos de batata, uma das principais indústrias de exportação de Israel com 700.000 toneladas por ano.

Agricultores israelenses importam batatas europeias para plantar em Israel. No entanto, uma certa porcentagem deles carrega doenças – visíveis ou invisíveis – que causam podridão e reduzem significativamente a qualidade da batata. A aliança Universidade Hebraica-Volcani está prestes a mudar isso. Eles desenvolveram um sensor que detecta doenças e pode ser usado para inibir o crescimento e a propagação da podridão. Seu estudo, publicado na próxima edição de Talanta , foi conduzido pelo Dr. Dorin Harpaz e seu Ph.D. estudante Boris Veltman na Faculdade de Agricultura, Alimentação e Meio Ambiente da HU, sob a supervisão do Dr. Evgeni Eltzov do Instituto Volcani. A equipe colaborou com o Dr. Sarit Melamed e Dr. Zipora Tietel do Instituto Volcani, bem como com a Dra. Leah Tsror do Centro de Pesquisa Gilat.

O sensor conta com bioengenharia e ótica inteligentes. Quando o sensor é exposto a uma batata infectada, um composto bacteriano se acende – com a intensidade da luminescência indicando a concentração e a composição da podridão. "A intensidade da luz emitida pelo painel de bactérias permite analisar de forma rápida e quantificável as características da doença, que o sensor pode 'cheirar', antes do aparecimento de sintomas visíveis", explicou Eltzov. “O biossensor que desenvolvemos ajudará a identificar batatas doentes que ainda não têm indicações externas e a mantê-las longe de tubérculos saudáveis, evitando assim que a podridão se desenvolva ou se espalhe para outras plantas saudáveis”, acrescentou Harpaz.

Para formar o painel de bactérias, a equipe criou um composto de quatro bactérias geneticamente modificadas que medem a toxicidade biológica. Neste estudo, o sensor biológico detectou a doença antes que houvesse qualquer vestígio visível e fez com que o sensor óptico brilhasse duas vezes mais do que os sensores em batatas não infectadas. Suas capacidades também foram demonstradas em um estudo anterior que usou os sensores para detectar toxicidade entre adoçantes artificiais em suplementos esportivos.

De acordo com os pesquisadores, a descoberta precoce de doenças – antes que as batatas sejam exportadas para mercados estrangeiros ou replantadas – oferece uma vantagem significativa para os produtores de alimentos. “O sensor biológico pode ser usado para identificar de forma rápida e econômica a podridão oculta nas batatas, facilitar o melhor gerenciamento pós-colheita e reduzir o desperdício de alimentos – particularmente importante dada a atual crise global de alimentos”, concluiu Harpaz. + Explorar mais

Vários genomas de alta qualidade reunidos a partir de 24 variedades de batata selvagem e 20 cultivadas