Goed voor het milieu en de gezondheid Biologisch afbreekbaar gewasbeschermingsmiddel ontwikkeld

Zonder risico's en bijwerkingen: biologisch afbreekbaar gewasbeschermingsmiddel ontwikkeld

Gewasbeschermingsmiddelen hebben een toxisch effect op schadelijke organismen. Het effect van de meeste remedies is echter niet hiertoe beperkt. Andere dier- en plantensoorten kunnen ook worden beschadigd. Sommige chemicaliën kunnen bovendien de menselijke gezondheid schaden. Nu is er een alternatief: Duitse onderzoekers hebben een biologisch afbreekbaar gewasbeschermingsmiddel ontwikkeld.

Massaal gebruik van pesticiden

Gewasbeschermingsmiddelen worden veel gebruikt in de landbouw en in relatief grote hoeveelheden in het milieu om planten tegen schadelijke organismen te beschermen. "Gemiddeld worden ongeveer negen kilo pesticiden en 2,8 kilogram werkzame stoffen per jaar gebruikt op een hectare landbouwgrond", meldt de federale milieuorganisatie op haar website. De chemicaliën kunnen ook negatieve effecten hebben op andere dier- en plantensoorten en op de menselijke gezondheid. Een team van de Technische Universiteit van München (TUM) heeft nu een alternatief ontwikkeld: een biologisch afbreekbare werkzame stof houdt ongedierte op afstand zonder vergiftiging.

Gewasbeschermingsmiddelen doden niet alleen ongedierte, maar brengen ook bijen en andere nuttige insecten in gevaar. Onderzoekers hebben nu een biologisch afbreekbaar middel ontwikkeld dat plagen weghoudt zonder ze te vergiftigen. (Afbeelding: farbkombinat / fotolia.com)

Insecticiden doden niet alleen ongedierte

Insecticiden bereid synthetisch vernietigen niet alleen plagen, maar ook bijen en andere nuttige insecten zoals kevers, vlinders en sprinkhanen in gevaar brengen: Zoals vermeld in de aankondiging van de TUM, traditionele pesticiden zijn killers.

Bovendien beïnvloeden ze de biodiversiteit in de bodem en brengen ze veel wateren in gevaar, zoals meren en rivieren.

Bovendien is al lang bekend dat pesticiden schadelijk kunnen zijn voor uw gezondheid. Ze verstoren de hormoonbalans van het lichaam en kunnen het menselijke immuunsysteem beschadigen. Toch zijn gewasbeschermingsmiddelen niet ongebruikelijk in voedsel.

Het gebruik van dergelijke chemicaliën is daarom al vele jaren zeer controversieel.

Blijf weg in plaats van vergiftiging

"Het gaat niet alleen om de bijen, het gaat over het overleven van de mensheid", zegt professor Thomas Brück, eigenaar van Werner Siemens leerstoel Synthetische Biotechnology Technische Universiteit van München.

"Zonder de bijen die een verscheidenheid aan planten bestuiven, niet alleen onze schappen van de supermarkt waren vrij leeg, maar binnen een korte tijd, zou het aanbod van de wereldbevolking met voedsel niet langer worden gegarandeerd."

Brück en zijn team hebben nu een insectenverdrijvend middel ontwikkeld dat volgens hen biologisch afbreekbaar en milieuveilig is.

Gespoten op planten werkt het als een muggenspray, die in de zomer van toepassing is: het verspreidt een geur die ongewenste insecten weghoudt.

"Met onze aanpak zorgen we voor een fundamentele verandering in gewasbescherming", zegt Brück. "In plaats van gif te sproeien, wat altijd ook nuttige soorten in gevaar brengt, vervuilen we bewust alleen het ongedierte."

Bacteriën als chemische fabrieken

Het voorbeeld van de Münchense onderzoekers was de tabaksplant, die cembratrienol of CBT-ol produceert in zijn bladeren. Met dit molecuul beschermt de plant zichzelf tegen ongedierte.

Met behulp van synthetische biotechnologische hulpmiddelen isoleerde het onderzoeksteam die delen van het genoom van de tabaksplant die verantwoordelijk zijn voor de vorming van CBT-ol-moleculen.

Vervolgens hebben ze deze opgenomen in het genetisch materiaal van coliforme bacteriën. Gevoed met tarwezemelen, een bijproduct van graanmolens, produceren de genetisch gemodificeerde bacteriën nu het gewenste actieve ingrediënt.

Efficiëntie op zowel kleine als grote schaal

"De grootste uitdaging bij de bereiding werd de middelen scheiden aan het einde van het proces van de voedingsoplossing," zegt Mirjana Minceva, professor biothermodynamics ten TUM Weihenstephan campus.

De oplossing bracht de centrifugaalscheidingschromatografie. Het proces is zeer efficiënt en werkt ook op industriële schaal, maar is nooit eerder gebruikt voor de scheiding van producten van fermentatieprocessen.

Ook effectief tegen bacteriën

Volgens voorlopige studies is de CBT-spray niet giftig voor insecten en beschermt deze nog steeds effectief tegen bladluizen. Omdat het biologisch afbreekbaar is, accumuleert het niet.

Bovendien toonden de bioactiviteitstests aan dat cembratrienol een antibacterieel effect op gram-positieve bacteriën heeft.

Het kan derhalve worden gebruikt als desinfectiemiddel spray die specifiek tegen pathogenen zoals Staphylococcus aureus (MRSA pathogeen), Streptococcus pneumoniae (pneumonia pathogenen) of Listeria monocytogenes (verwekker van listeriose) handelingen.

De resultaten van de wetenschappers werden gepubliceerd in het tijdschrift "Green Chemistry". (Ad)