Pilzkrankheiten von Weinreben werden mit Nanotechnologie bekämpft
Befall von Nutzpflanzen durch Pilzkrankheiten verursachen in der Landwirtschaft jedes Jahr Schäden in der Höhe von mehreren Millionen Euro. Oftmals können die Pflanzen nicht mit den verfügbaren chemischen Mitteln geschützt werden. Wissenschaftler unter der Führung von Dr. Frederik R. Wurm vom Max-Planck-Institut für Polymerforschung in Mainz (DE) haben ein Produkt entwickelt, das auf Nanotechnologie basiert und nur minimale Mengen des aktiven Wirkstoffs braucht, was übermäßiges Spritzen von Fungiziden verhindert.
Die Pilzkrankheit «Esca» befällt Weinreben und verursacht jedes Jahr große finanzielle Schäden für Weinbauern. Der Pilz befällt die Rebe am Stamm und verrottet das Holz von innen – somit kann der Pilz durch Spritzen gar nicht erreicht werden. Dr. Frederik R. Wurm und KollegInnen haben einen auf Nanotechnologie basierten Träger entwickelt, der die Weinrebe vor Befall schützt und heilt. Hier werden „Nanoträger“ – winzige Partikel, die kleiner sind als ein Millionstel Meter – durch chemikalische Prozesse hergestellt und mit einem konventionellen Fungizid gefüllt. Die Nanosphären werden direkt in den Stamm der Pflanzen eingeführt.
Die Hülle dieser Partikel ist aus Lignin – eine der Hauptsubstanzen in Holz nebst Cellulose. Deshalb kann die Hülle auch durch den Pilz zersetzt werden, wodurch der Wirkstoff aus dem Nanopartikel austreten kann. „Es ist beinahe wie ein Trojanisches Pferd: Der Pilz zerlegt die Hülle des Nanocarriers und setzt das Fungizid frei, das ihn bekämpft.“ Eine der wichtigsten Vorteile dieser Methode ist, dass der Wirkstoff langsam und über ein längeres Zeitfenster freigesetzt wird.
Nach ersten erfolgreichen Tests sind nun mehr als 100 Weinreben in einem Weingut der DLR in Neustadt a.d. Weinstraße in Deutschland vom interdisziplinären Forschungsteam behandelt worden. Während mehreren Stunden haben sie Löcher in die Stämme gebohrt und kleine Behälter eingeführt, welche den Wirkstoff enthalten. Die Wissenschaftler erwarten erste Resultate in einigen Wochen, aber die Pflanzen werden über mehrere Jahre beobachtet.
Das Projekt wird zusammen mit dem Institut für Biotechnologie und Wirkstoff-Forschung (Kaiserslautern, Deutschland) und dem Dienstleistungszentrum Ländlicher Raum Rheinpfalz, Institut für Pflanzenschutz (Neustadt a.d. Weinstraße) ausgeführt.
Wurm und seine KollegInnen haben bereits ein Patent für diese Technologie beantragt.
Quelle: https://nano-magazine.com/news/2018/5/30/fungal-vine-disease-fought-with-nanotechnology