Новый метод точно предсказывает содержание каннабиноидов в растениях конопли
Исследователи из Университета Аделаиды совместно с немецкой компанией Compolytics разработали неразрушающий метод сканирования листьев, который может точно предсказывать концентрацию каннабиноидов в растениях конопли.
Техника, известная как гиперспектральная рефлектометрия веерных листьев (FLHR), включает проведение измерений по кроне растения в периоды раннего и позднего цветения. Было установлено, что она надежно предсказывает итоговое содержание каннабиноидов в зрелом растении.
«Эта методика измерений была объединена с моделями машинного обучения, обученными на FLHR-спектрах, и достигла высокой прогностической точности, превзойдя предыдущие подходы», — говорит доктор Аарон Филлипс из Университета Аделаиды.
«Важно, что наш метод использует портативное, неразрушающее гиперспектральное устройство, которое позволяет проводить быструю оценку целых веерных листьев in situ, без необходимости отбора проб с уничтожением растения или лабораторного анализа».
FLHR использует специализированное освещение и детекторы для улавливания тонких различий в свете, отраженном от листьев растения.
«Каждая химическая и структурная особенность листа — например, пигменты, вода и сахара — влияет на то, как он отражает свет на разных длинах волн», — говорит доктор Филлипс, чье исследование было опубликовано в журнале Industrial Crops & Products.
«Сканируя сотни узких диапазонов света, мы можем записать подробную "спектральную подпись" для каждого листа. Затем эти спектральные подписи можно использовать для разработки математических моделей, способных предсказывать различные характеристики растений».
Доктор Филлипс отмечает ряд отраслевых применений этой технологии. «Возможность прогнозировать профиль каннабиноидов за недели до сбора урожая имеет важное значение для производства конопли, позволяя производителям и селекционерам повышать качество продукции, снижать затраты и обеспечивать соответствие нормативным требованиям», — говорит он.
«Это особенно важно для производителей промышленной конопли, чьи культуры подлежат строгим ограничениям по содержанию THC, и для предприятий по выращиванию медицинской конопли, которые теперь могут отслеживать и прогнозировать урожайность».
Разработка точного прогностического инструмента также поможет производителям избежать дорогостоящих штрафов за нарушение нормативных требований.
«Этот инструмент могут использовать производители, чтобы отбраковывать растения, нарушающие нормы по THC, потенциально спасая от уничтожения целые посевы», — говорит доктор Филлипс.
«Производители также могут использовать измерения для принятия решений в поле, избегая вложений в низкокачественные и, следовательно, менее прибыльные растения, или для ускорения циклов выращивания или селекционных процедур».
Доктор Филлипс сообщает, что дальнейшая работа над технологией будет включать тестирование на большем количестве генотипов и определение самого раннего момента времени, когда FLHR-профили могут точно предсказать содержание каннабиноидов в соцветиях к моменту сбора урожая.
«Мы хотим выяснить, можем ли мы, например, измерить FLHR у четырехнедельных растений и получить надежные оценки содержания каннабиноидов при окончательном сборе урожая», — говорит он.
«Мы были удивлены, что для некоторых каннабиноидов ранние измерения в нашем исследовании лучше справлялись с прогнозированием, чем более поздние. Так что мы просто не знаем, насколько рано можно проводить измерения».
«Текущая технология довольно громоздкая и неудобная в использовании, поэтому Compolytics также работает над созданием портативных устройств, похожих по размеру и форме на сканер штрих-кода, который можно найти в супермаркете.
«Мы также хотели бы протестировать наш подход с использованием дронов, которые могут сканировать поля конопли, чтобы находить растения, превышающие разрешенные пороги содержания THC».