Biologisch abbaubare Pflanzenschutzmittel

Tra­di­tionelle Pflanzen­schutzmit­tel sind Killer: Sie ver­nicht­en nicht nur Schädlinge, son­dern gefährden auch Bienen und andere nüt­zliche Insek­ten, außer­dem beein­trächti­gen sie die biol­o­gis­che Vielfalt in Böden, Seen, Flüssen und Meeren. Ein Team der Tech­nis­chen Uni­ver­sität München (TUM) hat jet­zt eine Alter­na­tive entwick­elt: Ein biol­o­gisch abbaubar­er Wirk­stoff hält Schädlinge fern ohne zu vergiften.

„Es geht nicht nur um die Bienen, es geht ums Über­leben der Men­schheit“, sagt Pro­fes­sor Thomas Brück, Inhab­er des Wern­er Siemens-Lehrstuhls für Syn­thetis­che Biotech­nolo­gie der TU München. „Ohne die Bienen, die eine Vielzahl von Pflanzen bestäuben, wären nicht nur unsere Super­mark­tre­gale ziem­lich leer, son­dern inner­halb kurz­er Zeit wäre auch die Ver­sorgung der Welt­bevölkerung mit Nahrung nicht mehr gewährleistet.“

Syn­thetisch hergestellte Insek­tizide gefährden nicht nur Bienen, son­dern auch Käfer, Schmetter­linge und Grashüpfer – sie beein­trächti­gen die biol­o­gis­che Vielfalt in Böden, Seen, Flüssen und Meeren. Ihr Ein­satz ist daher seit vie­len Jahren schon höchst umstritten.

Fernhalten statt vergiften

Brück und sein Team haben jet­zt eine Alter­na­tive gefun­den: Das von ihnen entwick­elte Insek­ten-Abwehrmit­tel ist biol­o­gisch abbaubar und ökol­o­gisch unbe­den­klich. Auf Pflanzen gesprüht wirkt es ähn­lich wie Mück­en­spray, das Badegäste im Som­mer auf­tra­gen: Es ver­bre­it­et einen Geruch, der uner­wün­schte Insek­ten fern hält.

Bakterien als Chemie-Fabriken

Vor­bild der Münch­n­er Forsch­er war die Tabakpflanze. Diese erzeugt in ihren Blät­tern Cem­bra­trienol, kurz CBT-ol. Mit diesem Molekül schützt sich die Pflanze vor Schädlingen.

Mit Werkzeu­gen der Syn­thetis­chen Biotech­nolo­gie isolierte das Team um Pro­fes­sor Brück diejeni­gen Abschnitte aus dem Genom der Tabakpflanze, die für die Bil­dung der CBT-ol-Moleküle ver­ant­wortlich sind.

Anschließend baut­en sie diese in das Erbgut von Coli-Bak­te­rien ein. Gefüt­tert mit Weizen­kleie, einem Neben­pro­dukt aus Getrei­demühlen, pro­duzieren die genetisch verän­derten Bak­te­rien nun den gewün­scht­en Wirkstoff.

Wirksam auch gegen Bakterien

Erste Unter­suchun­gen bele­gen, dass das CBT-Spray Pflanzen für Insek­ten ungiftig ist und trotz­dem wirk­sam vor Blat­tläusen schützt. Da es biol­o­gisch abbaubar ist, reichert es sich auch nicht an.

Darüber hin­aus zeigte sich in den Bioak­tiv­ität­stests, dass Cem­bra­trienol eine antibak­terielle Wirkung auf gram-pos­i­tive Bak­te­rien hat. Es kön­nte daher als Desin­fek­tion­sspray genutzt wer­den, das spez­i­fisch gegen Krankheit­ser­reger wie Staphy­lo­coc­cus aureus (MRSA Erreger), Strep­to­coc­cus pneu­mo­ni­ae (Erreger Lun­genentzün­dung) oder Lis­te­ria mono­cy­to­genes (Erreger der Lis­te­riose) wirkt.