У служебных собак много задач, и к ним прибавилась еще одна, это идентификация виноградных лоз, зараженных грибом мучнистой росы. Теперь, когда стало ясно, что собаки способны определять серьезные инфекции винограда по запаху, ученые хотят определить, какие молекулы запаха вызывают реакцию.
В настоящее время исследователи анализируют летучие химические вещества, выделяемые виноградными листьями, зараженными Uncinula necator (Schw.) Burr. - грибом мучнистой росы, с целью улучшения дрессировки собак, работающих в виноградниках. Найелли Рангел, аспирант Техасского технологического университета, представит результаты работы своей группы на весеннем заседании Американского химического общества (ACS).
«Мучнистая роса - одно из самых заразных заболеваний, поражающих виноградные лозы. Она снижает рост растений, качество и количество плодов, а также может привести к снижению качества вина Текущий метод выявления инфекции основан на том, что люди ищут характерные пятна серого порошка вдоль листьев растений. Но к тому времени состояние обычно становится серьезным и для его искоренения требуется большое количество фунгицида. Прошлые исследования показали, что собаки могут определять мучнистую росу по запаху. Но мало что известно о химии того, что чувствуют эти животные, или о том, меняется ли профиль запаха растений по мере развития инфекции», - рассказывает Рангел.
«Наши четвероногие друзья не разговаривают, поэтому мы пытаемся понять, с чем они сталкиваются, когда нюхают», - говорит Паола Прада-Тидеманн, профессор судебной экспертизы Техасского технологического университета, возглавляющая исследование.
Итак, исследователи задались целью определить, какие летучие органические соединения (ЛОС) или воздушные запахи выделяют листья виноградной лозы на разных стадиях заражения мучнистой росой.
Во-первых, команде нужна была технология, которая бы сохраняла образцы листьев нетронутыми для дрессировки собак. Поэтому они поместили лист в пробирку и вставили в пробирку крошечное абсорбирующее волокно, чтобы собирать химикаты из воздуха над листом. Оттуда исследователи охарактеризовали летучие органические соединения (ЛОС), прилипшие к волокну, вставив его непосредственно в газовый хроматограф-масс-спектрометр.
«Наш подход уникален, потому что мы тестируем именно то место, где собака нюхает виноградный лист, - говорит Рангел. - Таким образом, мы анализируем одно и то же воздушное пространство в обоих сценариях, независимо от того, находимся ли мы в химической лаборатории или в собачьей лаборатории».
На данный момент команда оптимизировала свой процесс на основе ЛОС, выделяемых здоровыми листьями. Первоначальные результаты сравнения здорового и пораженного грибом винограда показали, что базовые запахи, выделяемые здоровыми листьями, включают больше кислотных соединений запаха, чем больные.
Потом картина изменилась, говорит Рангел, здоровые листья со временем выделяли меньше паров, в отличие от больных листьев, которые выделяли больше ЛОС по мере развития инфекции.
Далее исследователи проанализируют химический состав того, что исходит от листьев на разных стадиях заражения. После того, как они идентифицируют несколько ключевых молекул, они представят каждую из них по отдельности собакам, оценят реакцию животных на каждую из них и протестируют наименьшее количество, необходимое для обнаружения.
Подобно тому, как некоторые запахи, такие как уксус, сильны в небольших количествах, исследователи полагают, что собаки могут улавливать определенные ЛОС легче, чем другие. Использование этих соединений для обучения может обеспечить более чувствительную и точную идентификацию мучнистой росы, особенно на ранних стадиях заражения.
«Конечная цель - перейти от визуальной диагностики плесени к диагностике по запаху как золотому стандарту. Даже когда мы сами этого не видим, собака, сидящая рядом с растением, может сказать вам: «Ого, эта лоза начинает увядать». Связывая собаку с агрохимией, мы хотим найти более эффективное решение для защиты виноградных лоз от широко распространенной и разрушительной болезни. В конце концов, мы все любим хорошее вино», - говорит Прада-Тидеманн.
Источник: American Chemical Society.
Заглавное фото: Медведева Анна, AgroXXI.ru.
Интересна тема? Подпишитесь на наши новости в ДЗЕН | Канал в Telegram | Группа Вконтакте | Дзен.новости.