A pesar del éxito en el aumento de la producción de alimentos, la mitad de los cultivos alimentarios del mundo se desperdician debido a la descomposición causada por microorganismos. Se sabe que las plantas liberan varios compuestos orgánicos volátiles en el medio ambiente, que pueden usarse para la detección temprana de enfermedades y la prevención de pérdidas de cultivos. Un nuevo estudio de la Universidad Hebrea de Jerusalén y la Organización de Investigación Agrícola de Israel (Instituto Vulcani) ha creado un sensor biológico para la detección temprana de enfermedades latentes en tubérculos de patata, una de las principales exportaciones agrícolas de Israel, con una producción anual de hasta 700000 toneladas, informes STMEGI.
Los agricultores israelíes importan papas de Europa para sembrar, y un cierto porcentaje de estos tubérculos importados llegan ya infectados con enfermedades que causan pudrición y reducen considerablemente la calidad. Investigadores de la Universidad Hebrea y el Instituto Vulcani han desarrollado un sensor que detecta enfermedades de la papa y puede ayudar a prevenir su propagación.
El desarrollo, que se publicará en el próximo número de la revista de química científica Talanta, fue realizado por la Dra. Doreen Harpaz y su estudiante de doctorado Boris Veltman en la Facultad de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente de la Universidad Hebrea bajo la dirección del Dr. Evgeny Yeltsov del Instituto Vulcani. Los investigadores colaboraron con la Dra. Sarit Melamed y la Dra. Tzipora Titel (Instituto Vulcani) y la Dra. Leah Tsror (Centro de Investigación Gilat).
El sensor se basa en una combinación de bioingeniería inteligente y óptica. Cuando está cerca de un tubérculo de papa infectado, el elemento bacteriano que contiene comienza a emitir un resplandor, cuya fuerza depende de la concentración y composición de los químicos putrefactos en el aire. Según el Dr. Yeltsov, "La intensidad de la luz emitida por el panel bacteriano permite analizar rápidamente la enfermedad incluso antes de que aparezcan los síntomas visibles". Esto le permite aislar los tubérculos enfermos lo más rápido posible, evitando el desarrollo o la propagación de la podredumbre a otras plantas.
Durante el estudio, el sensor detectó la enfermedad en tubérculos que no mostraban signos visibles de infección y, en presencia de tubérculos infectados, emitió un brillo dos veces más fuerte que cuando se probaron papas sanas.
La detección temprana de enfermedades proporciona una ventaja significativa a los productores de alimentos. Dra. Doreen Harpaz: "El sensor biológico se puede utilizar para detectar de manera rápida y rentable la podredumbre latente en las papas, mejorar el control de cultivos y reducir el desperdicio de alimentos, lo cual es especialmente importante en la actual crisis alimentaria mundial".