Malgré les progrès de la production alimentaire accrue, la moitié de la nourriture récoltée dans le monde est perdue en raison de pourritures causées par des micro-organismes. Les plantes émettent divers composés organiques volatils dans leur environnement environnant, qui peuvent être surveillés pour une détection précoce des maladies des plantes et prévenir la perte de nourriture.

Une nouvelle étude publiée dans Talanta et dirigé par l'Université hébraïque de Jérusalem (HU) et l'Organisation de recherche agricole d'Israël (Volcani Institute) détaille le succès d'un capteur biologique pour la détection précoce de maladies cachées dans les tubercules de pomme de terre, l'une des principales industries d'exportation d'Israël avec 700 000 tonnes par an.

Les agriculteurs israéliens importent des pommes de terre européennes pour les planter en Israël. Cependant, un certain pourcentage d'entre eux sont porteurs de maladies, visibles ou invisibles, qui provoquent la pourriture et réduisent considérablement la qualité de la pomme de terre. L'alliance Université hébraïque-Volcani est sur le point de changer cela. Ils ont développé un capteur qui détecte les maladies et peut être utilisé pour empêcher la pourriture de se développer et de se propager. Leur étude, publiée dans le prochain numéro de Talanta , a été menée par le Dr Dorin Harpaz et son doctorat. étudiant Boris Veltman à la Faculté d'agriculture, d'alimentation et d'environnement de l'HU, sous la supervision du Dr Evgeni Eltzov de l'Institut Volcani. L'équipe a collaboré avec le Dr Sarit Melamed et le Dr Zipora Tietel de l'Institut Volcani, ainsi qu'avec le Dr Leah Tsror du Centre de recherche Gilat.

Le capteur repose sur une bio-ingénierie et une optique intelligentes. Lorsque le capteur est exposé à une pomme de terre infectée, un composé bactérien à l'intérieur s'allume, la force de la luminescence indiquant la concentration et la composition de la pourriture. "L'intensité de la lumière émise par le panel de bactéries permet d'analyser rapidement et de manière quantifiable les caractéristiques de la maladie, que le capteur peut "sentir", avant l'apparition de symptômes visibles", a expliqué Eltzov. "Le biocapteur que nous avons développé aidera à identifier les pommes de terre malades qui n'ont pas encore d'indications externes et à les éloigner des tubercules sains, empêchant ainsi la pourriture de se développer ou de se propager à d'autres plantes saines", a ajouté Harpaz.

Pour former le panel de bactéries, l'équipe a créé un composé de quatre bactéries génétiquement modifiées qui mesurent la toxicité biologique. Dans cette étude, le capteur biologique a détecté la maladie avant qu'il n'y ait la moindre trace visible et a fait briller le capteur optique deux fois plus fort que les capteurs des pommes de terre non infectées. Leurs capacités ont également été démontrées dans une étude précédente qui utilisait les capteurs pour détecter la toxicité parmi les édulcorants artificiels dans les suppléments sportifs.

Selon les chercheurs, la découverte précoce de la maladie - avant que les pommes de terre ne soient exportées vers les marchés étrangers ou replantées - offre un avantage significatif aux producteurs de denrées alimentaires. « Le capteur biologique peut être utilisé pour identifier rapidement et économiquement la pourriture cachée dans les pommes de terre, faciliter une meilleure gestion post-récolte et réduire le gaspillage alimentaire, ce qui est particulièrement important compte tenu de la crise alimentaire mondiale actuelle », a conclu Harpaz. + Explorer plus loin

Plusieurs génomes de haute qualité assemblés à partir de 24 variétés de pommes de terre sauvages et 20 cultivées