NÜTZLICHE MIKROORGANISMEN Oft ignorieren wir, was wir nicht sehen können. Dabei stellen Mikroorganismen Wunderwerke mit perfekt angepassten Überlebensstrategien dar. Nützliche Mikroorganismen auf Pflanzen tragen einen wesentlichen Anteil zur Abwehr von Krankheitserregern bei. Durch die Produktion von hochwirksamen Substanzen können Schädlinge selbst über die Luft abgewehrt werden. Die Firma Roombiotic in Graz/ A hat sich dieses Prinzip der Natur nutzbar gemacht und erstmals auf die industrielle Anwendung zur Haltbarkeitsverlängerung von Lebensmitteln übertragen. Beim biologischen Pflanzenschutz werden seit Jahr-zehnten Pflanzen-assoziierte Mikroorganismen zur Wachstumsförderung und zur Abwehr von Schäd-lingen eingesetzt. Dabei kommen vermehrt natürliche Gegenspieler von Krankheitserregern zum Einsatz, die durch die Abgabe von keimhemmenden Substanzen ihre Umgebung kontrollieren. Dies kann über gelöste oder über die Luft verbreitetete Substanzen erfolgen. Beson-ders luftgetragene Wirkstoffe sind interessant, da sie durch ihre chemische Natur selbst in kleinste Zwischen-räume eindringen können, um dort ihre keimhemmende Wirkung zu entfalten. Die Herausforderung besteht dar-in, die verantwortlichen aktiven Moleküle zu identifizie-ren, deren Wirksamkeit zu charakterisieren und für den industriellen Einsatz vorzubereiten. Fundierte Grundlagenforschung Wissenschaftliche Grundlagenforschung ist sehr oft ein hervorragender Nährboden für technologische Entwick-lungen, auch wenn sie auf den ersten Blick in keinem Bezug zueinander stehen. So wurden in einem Projekt am Institut für Umweltbiotechnologie (TU Graz) unter der Leitung von Prof. Gabriele Berg, antagonistisch wirksame Mikroorganismen am Steirischen Ölkürbis un-tersucht. Diese Nutzpflanze, aus dessen Kerne das ge-schätzte Steirische Kürbiskernöl gewonnen wird, leidet massiv unter den Folgen des Befalles durch Pilze, die be-sonders nach Hagelschlag die verletzten Kürbisse befal-len. Die Oberflächen der Kürbispflanze bzw. die Frucht beherbergen aber von Natur aus eine Vielzahl an Mikro-organismen. Die Gesamtheit der Mikroben des Kürbis, sprich dessen Mikrobiom beinhaltet eine Vielzahl an natürlichen Gegenspielern, sogenannten Antagonisten. Die biologische Kontrolle mittels natürlicher antago-nistischer Mikroorganismen stellt eine vielversprechen-de umweltfreundliche Alternative zu synthetischen Bekämpfungsmaßnahmen gegen schädliche Keime dar. Im Labor wurden die Kürbisse mit mikro- und mole-kularbiologischen Methoden auf potentielle bakteri-elle Nützlinge untersucht. Diese Nützlinge wurden in weiterer Folge isoliert, vermehrt und in weiterer Folge im Feldversuch gezielt an der Oberfläche der Pflanze und Frucht ausgebracht, um die Ausbereitung der Schimmelpilze zu unterdrücken. Nach der Behandlung konnte eine deutliche Reduktion des Schimmelbefalls festgestellt werden. In Zusammenarbeit mit dem Industriepartner Ortner Reinraumtechnik in Villach setzte Roombiotic mit diesem Hintergrund ein Projekt nach innovativen Lösungen für die Reinraumtechnologie auf. Das Ziel des Projektes war es, alternative Wege zur Entkei-mung von komplexen Oberflächen in Reinräumen zu entwickeln. Was verbindet nun aber eine biologische Nutzpflanze mit einem industriellen Reinraum? Der Kürbis stellt wie oben bereits beschrieben grundsätz-lich eine ökologische Nische dar, die durch eine Vielzahl von unterschiedlichen Mikroorganismen geprägt wird. Darunter befinden sich vor allem Bakterien, die an der Abwehr von Krankheitserregern wie Schimmelpilzen maßgeblich beteiligt sind. Diese hochspezialisierten Mikroben produzieren sehr spezifische Substanzen, die an ihr Umfeld angepasst sind. In den Untersuchungen konnte gezeigt werden, dass pflanzliche Schädlinge auch durch luftgetragene Substanzen abgewehrt wer-den, die von den Mikroben produziert und freigesetzt werden. Auf Basis dieser Erkenntnisse wurden weitere 44 2014 SAFETY CONCEPTS SICHERHEITSKONZEPTE Fotos: Ortner Reinraumtechnik, ©magann / Fotolia.com
Ftec_01_2014
To see the actual publication please follow the link above