Scentian Bio—Sebuah biosensor pembuatan startup yang menggunakan reseptor penciuman serangga – menggunakan teknologinya untuk membantu Pemasar KiwiPruit terbesar di dunia Tentukan waktu optimal untuk memanen buahnya.
Proyek percontohan didukung oleh Dana Inovasi Zespri (ZAG), dana $ 2 juta yang digunakan setiap tahun untuk mendukung uji coba dengan perusahaan, perusahaan sosial, atau lembaga akademik dengan ide atau teknologi yang dapat membantu Zespri mendorong inovasi dan ketahanan iklim dalam operasinya.
Keluar dari Institut Selandia Baru untuk Penelitian Tanaman dan Makanan Pada tahun 2021, penyebaran bio Scentian yang berbasis di Auckland dipatenkan Teknologi yang dikembangkan oleh pendiri dan CTO Dr. Andrew Králíček untuk membuat biosensor yang memanfaatkan mesin biologis yang memungkinkan bug untuk memahami lingkungan mereka melalui bau.
Reseptor, yang dapat mendeteksi senyawa organik yang mudah menguap (VOC) dalam makanan, tanaman, kulit manusia atau napas, secara signifikan lebih sensitif daripada mesin manusia atau mesin spektrometri massa kromatografi gas (GCMS). Mereka memiliki aplikasi potensial dalam segala hal mulai dari kontrol kualitas makanan hingga pengujian cepat untuk penyakit seperti tuberkulosis.
Menilai kematangan buah kiwi
Untuk menilai kematangan KiwiFruit, petani saat ini menggunakan kombinasi pengujian Brix (untuk menilai kandungan gula), dan pengujian bahan kering (untuk mengukur proporsi buah yang bukan air, indikator lain dari kematangan buah dan kualitas makan), jelas CEO Scentian Bio Jonathan Good.
Bio Scentian, sebaliknya, mengukur VOC, yang memberikan cara yang lebih canggih untuk menentukan kedewasaan, membantu petani menentukan dengan tepat kapan harus memanen untuk memastikan kehidupan simpan dan kualitas maksimum dalam rantai pasokan, Good mengatakan kepada Good AgfunderNews.
“Kami mulai bekerja dengan (raksasa kiwi) Kejahatan tahun lalu. Ambisi umum adalah untuk mengakses informasi metabolisme tentang buah sepanjang jalan melalui rantai pasokan, dimulai dengan penilaian kedewasaan di kebun. ”
Manfaat bisnis yang potensial jelas bagi Zespri, yang bekerja dengan lebih dari 4.000 petani Kiwi di Selandia Baru dan secara global, ia mengklaim: “Jika Anda dapat mengoptimalkan waktu panen, Anda dapat memastikan bahwa ada lebih banyak buah di kelas yang lebih tinggi, yang menyimpan lebih baik dan bertahan lebih lama.”
Pengujian real-time
Dia menambahkan: “Kami telah dapat mengidentifikasi sejumlah senyawa kunci melalui proses pematangan untuk menunjukkan kapan waktu yang optimal untuk memanen. Maksudnya adalah untuk menggantikan pendekatan Brix dan Dry Matter, yang melibatkan pengiriman sampel ke laboratorium, dengan tes yang lebih canggih dan lebih cepat, lebih mudah digunakan yang dapat dilakukan di kebun itu.”
Gula dan bahan kering adalah “proxy yang relatif buruk untuk bagaimana buah akan matang,” klaim bagus. “Kami mencoba membuka semua informasi yang kaya tentang senyawa organik yang mudah menguap yang sangat sulit diakses dengan teknologi yang berkuasa.”
Králíček menambahkan: “Ada semua informasi metabolisme yang baru saja duduk di sana dan berubah seiring dengan matang atau ketika Anda meletakkannya di penyimpanan. Kapan waktu terbaik untuk memilih? Bagaimana hal itu mempengaruhi penyimpanan? Dan bagaimana hal itu memengaruhi pengalaman rasa yang pernah matang?”
Memilih buah pada waktu yang tepat sangat penting, tambah bagus. “Panen sedikit lebih awal atau sedikit kemudian dapat membuat perbedaan besar pada bagaimana buah itu kemudian akan matang. Dan kemudian kita dapat melacak volatil di seluruh rantai pasokan. Jika kita dapat melihat tanda tangan bahwa buah tidak akan bertahan selama, misalnya, maka mungkin itu harus dijual lebih cepat.
“Ada banyak hal yang tidak dapat ditemukan oleh inspeksi visual seperti tahap awal busuk, di mana baunya memberikannya.”
Daripada mengirim sampel ke laboratorium, petani dapat menggunakan sensor genggam yang mengandung reseptor penciuman serangga untuk mendapatkan umpan balik real-time, kata bagus.
“Saat ini, ini adalah pengalaman laptop (untuk menganalisis data VOC), tetapi di masa depan, itu akan dikirimkan di ponsel Anda.”
Prediktif Anda memiliki model
Reseptor penciuman adalah protein yang tertanam dalam membran neuron sensorik penciuman serangga. Scentian Bio mengekspresikannya dalam garis sel serangga, memurnikannya, dan kemudian memasukkannya ke dalam membran buatan untuk meniru lingkungan yang biasa mereka lakukan, kata Králíček.
“Kami telah membangun database reseptor yang berbeda dan senyawa yang mereka tanggapi dan kami telah membangun model AI prediktif di mana kami menggunakan simulasi struktural reseptor dan melihat dinamika bagaimana ligan yang berbeda (yaitu, VOC) dapat atau tidak dapat mengikat reseptor tersebut.”
Dalam kasus KiwiFruit, ia menambahkan, “Ada sejumlah senyawa berbeda yang merupakan tanda tangan pematangan. Jadi kami tahu senyawa apa yang ingin kami targetkan, dan kemudian kami menggunakan database kami dan model produksi kami untuk menemukan reseptor yang tepat (untuk mendeteksi mereka).”
Sebuah lalat menggunakan 45 reseptor untuk mendeteksi jutaan bahan kimia organik yang mudah menguap, katanya. “Ini adalah sidik jari atau tanda tangan kombinatorial sehingga Anda tidak dapat benar -benar menggunakan satu reseptor untuk mendeteksi beberapa senyawa dan membedakannya. Anda harus memiliki panel reseptor untuk melakukannya.
“Jadi itulah yang kami lihat, menggunakan berbagai reseptor. Kami tahu apa senyawa biomarker utama ini dan kami dapat menggunakan mesin prediktif kami dan database yang kami miliki pada senyawa ini untuk mengidentifikasi reseptor terbaik untuk senyawa itu.”
Adalah perusahaan buah besar lainnya yang mendekati Scentian Bio untuk bantuan dalam pengujian kematangan, ia berkata, “Kemungkinan sudah ada informasi di luar sana (di mana VOC untuk menguji untuk terkait dengan pematangan dalam buah itu), yang akan memudahkan kami untuk melihat basis data kami, membuat prediksi dan kemudian memvalidasi reseptor kami terhadap senyawa -senyawa tersebut.”
Pilot dengan lima perusahaan makanan global
Ada sejumlah vertikal potensial yang bisa ditargetkan oleh Scentian Bio meskipun fokus awalnya adalah pada makanan, kata bagus. “Kami sedang mengerjakan pilot dengan lima perusahaan makanan global.
“Namun, kami juga memiliki hibah dari Gates Foundation untuk prototipe penyakit menular, terutama TBC dan malaria.
“Kami juga telah melakukan beberapa pekerjaan dalam deteksi hama vertikal juga untuk mendeteksi tanda -tanda awal serangan serangga dengan melihat feromon mereka.”
Bacaan lebih lanjut: