Traditionele insecticiden doden niet alleen ongedierte, ze brengen ook bijen en andere nuttige insecten in gevaar, evenals de biodiversiteit in de bodem beïnvloeden, meren, rivieren en zeeën. Een team van de Technische Universiteit van München (TUM) heeft nu een alternatief ontwikkeld:een biologisch afbreekbaar middel dat plagen op afstand houdt zonder ze te vergiftigen.

"Het gaat niet alleen om de bijen, het gaat om het voortbestaan ​​van de mensheid, " zegt professor Thomas Brück, die aan het hoofd staat van de Werner Siemens Chair of Synthetic Biotechnology aan de TU München. "Zonder de bijen die een grote verscheidenheid aan planten bestuiven, niet alleen zouden onze supermarktschappen vrij kaal zijn, maar binnen korte tijd het zou niet langer mogelijk zijn om de wereldbevolking van voedsel te voorzien."

Synthetisch geproduceerde insecticiden brengen niet alleen bijen maar ook kevers in gevaar, vlinders en sprinkhanen. Ze tasten de biodiversiteit in de bodem aan, meren, rivieren en zeeën. Het gebruik ervan is dan ook al jaren zeer controversieel.

Brück en zijn team hebben nu een alternatief gevonden:het door hen ontwikkelde insectenwerende middel is biologisch afbreekbaar en ecologisch onschadelijk. Gesproeid op planten, het werkt net als muggenspray die in de zomer door zwemmers wordt gebruikt, verspreiden van een geur die ongewenste insecten weghoudt.

“Met onze aanpak we openen de deur naar een fundamentele verandering in gewasbescherming, " zegt Brück. "In plaats van vergif te spuiten, die onvermijdelijk ook nuttige soorten in gevaar brengt, we verergeren opzettelijk alleen het ongedierte."

De onderzoekers uit München lieten zich inspireren door de tabaksplant, die cembratrienol produceert in zijn bladeren, CBTol in het kort. De plant gebruikt dit molecuul om zichzelf te beschermen tegen ongedierte.

Met behulp van synthetische biotechnologische hulpmiddelen, Het team van professor Brück isoleerde de secties van het tabaksplantgenoom die verantwoordelijk zijn voor de vorming van de CBTol-moleculen. Vervolgens, ze bouwden deze in het genoom van coli-bacteriën in. Gevoed met tarwezemelen, een bijproduct van graanmolens, de genetisch gemodificeerde bacteriën produceren nu het gewenste actieve middel.

"De belangrijkste uitdaging tijdens de productie was om aan het einde van het proces de actieve ingrediënten van de voedingsoplossing te scheiden, " legt Mirjana Minceva uit, Hoogleraar Biothermodynamica aan de TUM Weihenstephan Campus.

De oplossing was centrifugale scheidingschromatografie, een zeer efficiënt proces dat even goed werkt op industriële schaal, maar was tot nu toe nooit gebruikt om producten van fermentatieprocessen te scheiden.

Uit eerste onderzoek blijkt dat de CBTol-spray niet giftig is voor insecten, maar toch beschermt tegen bladluizen. Omdat het biologisch afbreekbaar is, het stapelt zich niet op.

In aanvulling, de bioactiviteitstesten toonden aan dat cembratrienol een antibacterieel effect heeft op grampositieve bacteriën. Het kan dus worden gebruikt als een desinfecterende spray die specifiek werkt tegen pathogenen zoals Staphylococcus aureus (MRSA-pathogeen), Streptococcus pneumoniae (pathogeen voor longontsteking) of Listeria monocytogenes (pathogeen voor listeriose).