Een team wetenschappers onder leiding van het RIKEN Cluster for Pioneering Research in Japan heeft een eenvoudige manier ontwikkeld om het gehalte aan ethyleen in planten te monitoren. Ethyleen is een belangrijk hormoon dat verantwoordelijk is voor vele processen in planten, waaronder de rijping. De detectie werd gedaan door middel van een kunstmatig metallo-enzym, ofwel een proteïne, in dit geval albumine, dat een metaal bevatte dat fungeerde als een katalysator.
Voor het onderzoek, dat werd gepubliceerd in Nature Communications, richtten de onderzoekers zich op het ontwikkelen van een biosensor om ethyleengas te detecteren. Ethyleen is een hormoon dat zowel betrokken is bij de groei van planten als de rijping van fruit. Vandaar dat het toegepast wordt om de fruitrijping te bevorderen.
De onderzoekers ontwikkelden een molecuul met een albumine-drager, die een ruthenium-katalysator bevatte, ontworpen om op te lichten wanneer er ethyleen aanwezig was. Ze testten het metallo-enzym op diverse soorten groenten en fruit en kwamen tot de conclusie dat het bruikbaar was om ethyleen te detecteren. In tegenstelling tot eerdere biosensoren kon hiermee eveneens de verdeling van het ethyleen in het fruit worden aangetoond.
Katsunori Tanaka, die het onderzoek leidde, zegt dat de studie twee belangrijke uitkomsten heeft opgeleverd. De eerste heeft betrekking op de ontwikkeling van kunstmatige metallo-enzymen en de andere op het inzicht van de wetenschap in de ethyleenproductie van planten omdat deze nu te meten is wanneer het zich nog in de cellen bevindt.
Het team onderzoekers blijft werken aan de verdere verbetering van het systeem, bijvoorbeeld door de reactiviteit te verhogen zodat ethyleen kan worden gemeten voor het wordt omgezet in gas.