ד”ר גל ויטנברג

המכון לחקר תוצרת חקלאית ומזון

המחלקה לחקר תוצרת חקלאית

המעבדה לחקר ביולוגיה של אורגנלות בתוצרת חקלאית

במהלך הכשרתו המדעית עסק ד”ר גל ויטנברג בחקר המערכת הפוטוסינתטית, תוך התמקדות בחלבונים המרכיבים והמבקרים אותה. בלימודי הדוקטורט במכון ויצמן הוא חקר כיצד חלבונים שעוסקים בחמצון וחיזור של חלבונים אחרים, מבקרים את תגובת המערכת הפוטוסינתטית לעוצמות אור משתנות. לאחר מכן, במהלך פוסט-דוקטורט במכון מקס פלאנק בפוטסדאם, גרמניה, מיפה את מסלול ההרכבה של קומפלקס חלבונים פוטוסינתטי מרכזי, Photosystem I. בתקופה הזו התמחה בביוכימיה של חלבונים בצמחים, התנסה בהנדסת חלבונים ובפרוטאומיקה ופיתח שיטות חדשות לאפיון מצב החמצון-חיזור של חלבונים בצמחים. בהמשך, מילא שורה של תפקידים מרכזיים בתעשיית הביוטכנולוגיה החקלאית, בחברות הזנק. כראש תחום בחברת Metabolic Insights Ltd, הוא הוביל פיתוח של קוטלי מזיקים לחקלאות המבוססים על מטבוליטים משניים מצמחים. לאחר מכן לקח חלק בהקמה ובהובלה של NeoManna Ltd, כסמנכ”ל המו”פ של החברה. ב-NeoManna הוביל פיתוח של תוספי הזנה בעלי פעילות תרפויטית לחיות משק, המבוססים על זבוב החייל השחור, החל משלב הקונספט ועד לתמיכה בהכנסה של מוצר לשוק, כולל רישום שני פטנטים.

המחקר במעבדתו מתמקד בתפקידים המרכזיים של אורגנלות מייצרות אנרגייה, המיטוכונדרייה והכלורופלסט, בתהליכי הבשלה ואחסון של תוצרת חקלאית. לאברונים אלו השפעה קריטית על תהליכי התפתחות נזקי צינה באחסון עקב המעורבות שלהם ביצירת רדיקלים חופשיים ולחץ חמצוני בתוצרת החקלאית. לכלורופלסטים, האברון התוך-תאי הירוק האחראי לפוטוסינתזה, יש השפעה מכרעת על מראה הפרי במהלך ההבשלה, שכן במהלכה בפירות רבים הכלורופלסט משנה את אופיו והופך מאברון ירוק לאברון המייצר ומאחסן חומרי צבע, קרוטנואידים, וכך מקנה לפרי את צבעו הכתום או האדום.

דוגמאות למחקרים עדכניים:

1. פענוח מנגנוני הפירוק של המערכת הפוטוסינתטית: צבעם של פירות רבים מתחלף במהלך ההבשלה מירוק לכתום-אדום. כדי שזה יקרה, על המערכת הפוטוסינתטית להתפרק. למרות החשיבות החקלאית של התהליך הזה, המנגנונים השולטים בו והחלבונים המעורבים בו אינם ידועים. ויטנברג וצוותו חוקרים את התהליך, תוך התמקדות בזיהוי החלבונים המשתתפים בו.
2. חקר נזקי צינה באחסון פירות נשירים: נזקי צינה נוצרים בעת אחסון תוצרת חקלאית בטמפרטורות נמוכות. ידוע כי לרדיקלי חמצן תפקיד חשוב במנגנונים המעורבים ביצירת נזקים אלה. צוות המעבדה חוקר כיצד רדיקלים אלו לוקחים חלק בנזקי צינה באפרסקים וממפה את מסלולי החמצון-חיזור המעורבים ביצירת הנזק ובהגנה ממנו. המטרה: לפתח שיטות אחסון ולתמוך בטיפוח זנים שיקנו עמידות לנזקי צינה באחסון, וכך יסייעו להאריך את עונת השיווק וישפרו את איכות הפרי.