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A pesar de los avances en el aumento de la producción de alimentos, la mitad de los alimentos cosechados en el mundo se pierden debido a la descomposición causada por microorganismos.
Las plantas emiten diversos compuestos orgánicos volátiles en el entorno que las rodea, que pueden ser monitoreados para la detección precoz de enfermedades y evitar la pérdida de alimentos.
(Comunicado de la portavoz de la Universidad Hebrea de Jerusalem)
Un nuevo estudio de investigación dirigido por la Universidad Hebrea de Jerusalem y la Organización de Investigación Agrícola de Israel (Instituto Volcani), detalla el éxito de un sensor biológico para la detección temprana de enfermedades ocultas en los tubérculos de patata, una de las principales industrias de exportación de Israel, con 700.000 toneladas anuales.
Los agricultores israelíes importan patatas europeas para plantarlas en Israel. No obstante, cierto porcentaje de las mismas lleva enfermedades en su interior-ya sea de forma visible o invisible-que causan podredumbre y reducen considerablemente la calidad de la patata. Han desarrollado un sensor que detecta la enfermedad y puede ser utilizado para impedir que la podredumbre crezca y se extienda. Su estudio, que será publicado en la próxima edición de Talanta, fue realizado por la Dra. Dorin Harpaz y su estudiante de doctorado Boris Veltman, de la Facultad de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente de la Universidad Hebrea de Jerusalén, bajo la supervisión del Dr. Evgeni Eltzov del Instituto Volcani. El equipo colaboró con la Dra. Sarit Melamed y la Dra. Tzipora Tietel, así como con la Dra. Leah Tsror, del Centro de Investigacion Gilat.
El sensor se basa en la bioingeniería y la óptica inteligentes. Cuando el sensor se expone a una patata infectada, un compuesto bacteriano de su interior se ilumina, y la intensidad de la luminosidad indica la concentración y la composición de la podredumbre. “La intensidad de la luz que desprende el panel de bacterias permite analizar de forma rápida y cuantificable, las características de la enfermedad, que el sensor pude “oler”, antes de la aparición de los síntomas visibles”, explico Eltzov. “El biosensor que hemos desarrollado ayudará a identificar las patatas enfermas que aún no reflejan ningún indicio externo, y a mantenerlas lejos de los tubérculos sanos, previniendo de ese modo, que la podredumbre se desarrolle y se extienda hacia otras plantas sanas”, manifestó Harpaz.
Para formar el panel de bacterias, el equipo creó un compuesto de cuatro bacterias modificadas genéticamente que miden la toxicidad biológica. En este estudio, el sensor biológico detectó la enfermedad antes de que hubiera ningún rastro evidente, y provocó que el sensor óptico brillara el doble que los sensores de las papas no infectadas. Sus capacidades también fueron demostradas en un estudio anterior que utilizó los sensores para detectar la toxicidad entre los edulcorantes artificiales de los suplementos deportivos.
Según los investigadores, la detección precoz de la enfermedad-antes de que las patatas sean exportadas a mercados del exterior o sean replantadas, ofrece una ventaja significativa a los productores de alimentos. “El sensor biológico puede ser utilizado para una identificación rápida y económica de la podredumbre oculta en las patatas, a fin de facilitar una mejor gestión post cosecha y reducir los desperdicios de los alimentos, particularmente importante, debido a la actual crisis alimentaria mundial”, concluyó diciendo Harpaz.
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