A következő öt évben a düsseldorfi Heinrich Heine Egyetem (HHU) egyik junior kutatócsoportja egy ígéretes biotechnológiai projektet indít, amelynek célja környezetbarát, természetes eredetű növényvédő szerek fejlesztése. A kutatás középpontjában annak vizsgálata áll, hogy miként használhatók fel baktériumok a természetes hatóanyagok, például a piretrinek előállítására, amelyek a mezőgazdaságban alkalmazható fenntartható peszticidek alapjai lehetnek.

A dalmát rovarvirág mint természetes forrás

A vizsgálat alapját egy jól ismert növény, a dalmát rovarvirág (Tanacetum cinerariifolium) képezi, amely természetes piretrineket termel. Ezeket a vegyületeket már a 17. század óta használják rovarirtásra.

Előnyük, hogy alacsony toxicitásúak az emlősökre, gyorsan lebomlanak a környezetben, és rendkívül hatékonyan lépnek fel a rovarkártevők ellen.

Bár a piretrinek hatékonyak és ökológiailag kedvezőbbek, a növényből történő kinyerésük nem gazdaságos. A szárított viráganyag csupán 1–2 százalékban tartalmazza ezeket a vegyületeket, így a nagyüzemi mezőgazdasági felhasználáshoz hatalmas termőterületre lenne szükség – ráadásul napos éghajlaton. Ezzel szemben a szintetikus analógok olcsóbbak és könnyebben előállíthatók, ezért jelenleg ezek dominálnak a piacon, annak ellenére, hogy komoly környezeti problémákat okoznak.

peszticid

Környezetbarát, természetes eredetű növényvédő szerek fejlesztését tűzték ki célul – Fotó: Pixabay

Dr. St. Elmo Wilken vezetésével a HHU Kvantitatív és Elméleti Biológiai Intézetének "PyreComm" nevű junior kutatócsoportja egy fenntartható, félszintetikus biofolyamat kidolgozásán dolgozik.

A cél az, hogy a természetes piretrineket ipari méretekben lehessen előállítani a Vibrio natriegens baktériumfaj segítségével.

A kutatók újszerű megközelítést alkalmaznak: a piretrin bioszintetikus útvonalát több különálló baktériumtörzsre osztják szét. Ez csökkenti az egyes sejtek terhelését, és javítja az egész folyamat hatékonyságát. Ez a megosztott rendszer, ha sikerrel jár, gazdaságilag is versenyképes lehet a jelenleg elérhető szintetikus megoldásokkal szemben.

Körforgásos megközelítés: mezőgazdaság és biopeszticid-gyártás összekapcsolása

A mikrobiális közösségek optimalizálását modern anyagcsere-modellezési eszközökkel és precíziós mérési technológiával végzik. A baktériumokat bioreaktorokban termesztik, fából származó szubsztrátum felhasználásával. Ezzel a kutatók célja, hogy a mezőgazdaság és a biopeszticid-előállítás között fenntartható körforgást alakítsanak ki.

A projektet a Német Szövetségi Kutatási, Technológiai és Űrügyi Minisztérium (BMFTR) mintegy 2,7 millió euróval támogatja a Nemzeti Biogazdasági Stratégia részeként.

A kutatócsoport úgy véli, hogy a kifejlesztett új növényvédő szer megfelel majd az Európai Unió „Termőföldtől az asztalig” stratégiájának, amely az egészségesebb és fenntarthatóbb élelmiszer-termelést célozza.

Dr. Wilken szerint a PyreComm projekt hozzájárul ahhoz, hogy a biomérnökök skálázható, gazdaságosan alkalmazható biofolyamatokat fejleszthessenek ki. A cél nemcsak egy konkrét biopeszticid piacra juttatása, hanem az is, hogy hosszú távon csökkentsék a szintetikus növényvédő szerek okozta környezeti károkat.

Forrás: gabot.de
Indexkép: pexels.com