Каждый год мир выбрасывает около 1,3 млрд тонн продуктов питания — этого хватило бы, чтобы прокормить более миллиарда человек. Около 30% урожая гниет из-за отсутствия условий хранения, особенно в регионах без холодильной инфраструктуры.
Теперь исследователи из Массачусетский технологический институт и SMART (Альянс по исследованиям и технологиям Сингапура и Массачусетского технологического института) нашли необычное решение: они вводят в растения мелатонин — тот самый гормон, который помогает нам спать — с помощью микроигл из биоразлагаемого шелка. Это позволяет значительно продлить срок хранения свежесрезанных овощей без охлаждения. Результаты опбуликиваны в журнале Nano Letters.
Как это работает
Микроиглы прокалывают внешнюю оболочку растения, доставляя мелатонин прямо в ткани. Эта процедура не вызывает стресса у растения и активирует его защитные механизмы: мелатонин замедляет старение овощей, помогает сохранять хлорофилл и регулирует гормональный фон.
«Мы ясно увидели, что можем увеличить срок хранения пак-чой без холодильной цепи», — говорит Бенедетто Марелли, старший автор исследования и доцент MIT.
В экспериментах введение мелатонина продлило срок хранения капусты бок-чой на 4 дня при комнатной температуре и на 10 дней в холодильнике. При этом в охлажденных условиях обработанные овощи оставались свежими до 25-го дня, примерно на 5 дней дольше обычных. Автороы отмечают, что технология применима и к другим видам овощей и корнеплодов.
Почему мелатонин?
Мелатонин важен не только для сна человека, но и для роста и старения растений. Исследователи показали, что даже малые дозы, полностью усваиваемые растением, запускают цепочку защитных реакций: антиоксидантная активность повышается, а старение замедляется.
«Мелатонин улучшает реакцию растения на стресс после срезки — он помогает справиться с повреждениями и продлевает срок хранения», — отмечает Янъян Хань, соавтор работы.
Ручное нанесение пластырей пока требует времени, но команда планирует автоматизацию процесса — например, с помощью тракторов или дронов. Они также собираются протестировать метод на других культурах и с разными растительными гормонами.
«Послеуборочные потери — огромная проблема, особенно на развивающихся рынках. Технология может стать прорывом в области продовольственной безопасности, позволяя дольше сохранять овощи свежими и уменьшать пищевые отходы», — подчеркивает Сароджам Раджани, один из руководителей исследования.
Растения распознают опылителей по звуку крыльев — открытие
Российские ученые разработали умную упаковку, показывающую срок годности мяса и рыбы