Bionedbrydelige plantebeskyttelsesmidler uden risici eller bivirkninger

Traditionelle insekticider dræber ikke kun skadedyr, de bringer også bier og andre gavnlige insekter i fare, samt påvirke biodiversiteten i jord, søer, floder og have. Et team fra det tekniske universitet i München (TUM) har nu udviklet et alternativ - et bionedbrydeligt middel, der holder skadedyr i skak uden at forgifte dem.

"Det handler ikke kun om bierne, det handler om menneskehedens overlevelse, "siger professor Thomas Brück, der er leder af Werner Siemens Chair of Synthetic Biotechnology ved TU München. "Uden bierne, der bestøver en bred vifte af planter, ikke kun ville vores supermarkedshylder være ganske nøgne, men inden for kort tid, det ville ikke længere være muligt at forsyne verdens befolkning med mad."

Syntetisk producerede insekticider bringer ikke kun bier, men også biller i fare sommerfugle og græshopper. De påvirker biodiversiteten i jordbunden, søer, floder og have. Brugen af ​​dem har derfor været meget kontroversiel i mange år.

Brück og hans team har nu fundet et alternativ:Det insektmiddel, de har udviklet, er biologisk nedbrydeligt og økologisk ufarligt. Sprøjtet på planter, det virker meget som myggemiddel, der bruges af badende om sommeren, spreder en lugt, der holder uønskede insekter væk.

"Med vores tilgang, vi åbner døren til en fundamental ændring i afgrødebeskyttelse, "siger Brück." I stedet for at sprøjte gift, som uundgåeligt også bringer nyttige arter i fare, vi forværrer bevidst blot skadedyrene."

München-forskerne blev inspireret af tobaksplanten, som producerer cembratrienol i sine blade, CBTol for kort. Planten bruger dette molekyle til at beskytte sig mod skadedyr.

Ved hjælp af syntetiske bioteknologiske værktøjer, Professor Brücks team isolerede de dele af tobaksplantens genom, der var ansvarlige for dannelsen af ​​CBTol-molekylerne. Derefter, de indbyggede disse i coli-bakteriers genom. Fedt med hvedeklid, et biprodukt fra kornmøller, de genetisk modificerede bakterier producerer nu det ønskede aktive middel.

"Den centrale udfordring under produktionen var at adskille de aktive ingredienser fra næringsopløsningen ved procesens afslutning, " forklarer Mirjana Minceva, Professor i biotermodynamik ved TUM Weihenstephan Campus.

Opløsningen var centrifugalseparationskromatografi, en meget effektiv proces, der fungerer lige så godt i industriel skala, men hidtil aldrig været brugt til at adskille produkter fra gæringsprocesser.

Indledende undersøgelser tyder på, at CBTol-sprayen er giftfri for insekter, beskytter dog stadig mod bladlus. Da det er biologisk nedbrydeligt, det ophobes ikke.

Ud over, bioaktivitetstestene viste, at cembratrienol har en antibakteriel effekt på gram-positive bakterier. Den kan således bruges som en desinficerende spray, der virker specifikt mod patogener som Staphylococcus aureus (MRSA patogen), Streptococcus pneumoniae (lungebetændelsespatogen) eller Listeria monocytogenes (listeriose -patogen).