Az ELKH Agrártudományi Kutatóközpont (ATK) E-orr kutatócsoportja a búzát érintő lisztharmatfertőzés első megbízható biomarkereit azonosította. A rangos Science of the Total Environment folyóiratban megjelent publikációjukban a világszerte jelentős mértékben elterjedt gomba kórokozóval fertőzött búza környezetébe kibocsátott 48 illékony vegyületet jellemzik a kutatók. A GINOP-projekt keretében működő E-orr kutatócsoport távlati célja egy, az azonosított biomarkerek érzékeny detektálására alkalmas bioelektronikus szenzor – e-orr – kifejlesztése és alkalmazása a mezőgazdaságban.

A magasabb rendű élő szervezetek másodlagos anyagcsere-reakcióik során nagyszámú illékony szerves vegyületet (angolul: Volatile Organic Compound – VOC) bocsátanak ki. Ezek a vegyületek sokféle életfontosságú folyamatban vesznek részt, és szerepük van számos súlyos betegség lefolyásának megértésében és diagnosztikájában. Ilyen például a rák esetében az onkokés vagy a koronavírus esetében a kutyás vagy műszeres szűrés.

A növény–kórokozó kölcsönhatások során szintén nagy mennyiségben termelődnek ilyen illékony anyagok. Az ATK E-orr kutatócsoportja a búzalisztharmattal fertőzött növények környezetébe kibocsátott 48 illékony vegyületet azonosította és jellemezte. Ezek közül a kutatók 3–6 vegyületről mutatták ki, hogy a gomba termeli őket, és kizárólag a fertőzött növényekben észlelhetők, akár már a tünetek megjelenése előtt.

Mindez három eltérő évjáratban, számos búzafajta különböző gombarasszokkal történő mesterséges fertőzése esetén és többféle fejlődési stádiumban is igaznak bizonyult. Ezért kijelenthető, hogy ezek a vegyületek a lisztharmatfertőzés első megbízható biomarkereinek tekinthetők. Ezt a kutatóknak azóta már valós körülmények között, a szántóföldön – zavaró és komplex háttérben – szintén sikerült igazolniuk. Hasonló előrehaladott munkát folytatnak a búza fuzáriumos betegségével kapcsolatban is.

A természetben a környezetbe kibocsátott illékony anyagokat igen gyakran a rovarok csápjain található receptorok kötik meg, amelyek a rovarok ismert kémiai kommunikációjának fizikai alapját jelentik. Ezek mintájára a kutatók távlati célja egy, az azonosított biomarkerek érzékeny detektálására alkalmas bioelektronikus szenzor – e-orr – kifejlesztése és alkalmazása a mezőgazdaságban. Ezzel párhuzamosan a kutatók a meglévő mérési adathalmazokon mesterséges gépi algoritmusokkal „tréningezést” végeznek annak érdekében, hogy az előrejelzés hatékonyságát az eddigieknél gyorsabbá és pontosabbá tegyék.

További információ: http://eorr.atk.hu/

A GINOP-2.3.2-15-2016-00051 sz. projekt támogatásával működő E-orr kutatócsoport tagjai (balról jobbra): Lukács Péter, Taligás Tímea, Majláth Imre, Cséplő Mónika, Ambrózy Zsuzsanna, Mátyus Réka, Hamow Kamirán Áron, Puskás Katalin, Sági László (Fotó: Tóth Ádám)