Eine natürliche und nachhaltige Alternative zu Pestiziden
Seegräser, etwa das allgegenwärtige gemeine Seegras an den Küsten der Nordsee, haben eine geheime Kraft – eine, die der Schlüssel zur Entwicklung nachhaltiger Alternativen zu den heutigen Pestiziden sein könnte. Diese Kraft ist Zostersäure, eine natürlich vorkommende Verbindung, die Seegras zum Schutz vor Bakterien, Pilzen und anderen Schädlingen produziert. „Theoretisch sollten wir in der Lage sein, Zostersäure als natürliches Fungizid in der Landwirtschaft einzusetzen“, erklärt Henrik Meyer, Geschäftsführer von Cysbio. „Leider war es bisher nicht möglich, Zostersäure in großem Maßstab und auf nachhaltige Weise zu produzieren oder aus Pflanzen zu gewinnen.“ Doch Cysbio will nun das Unmögliche zuwege bringen. Mit Unterstützung des EU-finanzierten Projekts ZABIO hat das Unternehmen eine innovative Methode zur genetischen Veränderung von Mikroorganismen entwickelt, die bewirkt, dass sie erneuerbare Kohlenstoffquellen wie Glukose in große Mengen Zostersäure umwandeln können. „Indem wir eine sichere, wirksame und nachhaltige Alternative zu Fungiziden anbieten, wird unsere Arbeit eine wichtige Rolle für Europas ökologischen Wandel spielen“, fügt Meyer hinzu.
Neue Arten von Bakterienstämmen
Mit dem Projekt ZABIO sollten vier Hauptziele erreicht werden. In erster Linie wurden im Rahmen des Projekts Bakterienstämme geschaffen, die eine große Menge Zostersäure pro Liter Fermentationsbrühe produzieren können – eine Leistung, die umso beeindruckender ist, wenn berücksichtigt wird, dass dieser Prozess normalerweise nicht von solchen Bakterien durchgeführt wird. „Die von unseren Stämmen produzierte Zostersäure ist ungiftig“, sagt Meyer. „Wenn es aufgetragen wird, hat es eine abweisende Wirkung und lässt eine Oberfläche für Schädlinge unattraktiv werden.“ Die Cysbio-Stämme sind inzwischen patentiert worden.
Zeit zur Umsetzung im größeren Maßstab
Als Nächstes untersuchten die Forschenden, wie dieser Prozess auf ein wirtschaftlich tragfähiges Niveau gebracht werden kann. „Wir mussten nicht nur genügend Zostersäure in den Fermentationstanks produzieren, sondern auch ein effektives nachgelagertes Produktionsverfahren zur Extraktion dieser Zostersäure und ihrer Veredelung zu einem einfachen Kristall entwickeln“, fügt Meyer hinzu. Gemeinsam mit dem Projektpartner Bio Base Europe Pilot Plant konnte Cysbio die Produktion auf 15 000 Liter Fermentation steigern.
Es funktioniert tatsächlich
Natürlich reichte es nicht aus, das Produkt in großem Maßstab zu produzieren. Das Projekt musste auch zeigen, dass das Produkt tatsächlich funktioniert. „Eine Schlüsselkomponente dieses Projekts war der Nachweis des Potenzials von Zostersäure als wirksames Antifoulingmittel und damit als Ersatz für Pestizide“, so Meyer. Hier hat Cysbio u. a. mit Henkel zusammengearbeitet, um z. B. die Anforderungen an die Dosis und die Einsatzmöglichkeiten in verschiedenen Bereichen, einschließlich der Landwirtschaft, zu untersuchen. „Diese Demonstrationen haben bewiesen, dass erneuerbar erzeugte Zostersäure eine sichere, natürliche und hochwirksame Alternative zu Pestiziden ist“, so Meyer. Die während der Demonstrationen gesammelten Daten wurden auch zur Unterstützung des Antrags auf eine REACH-Konformitätsbescheinigung für das Produkt verwendet.
Von der Idee zum kommerziellen Produkt
Im Rahmen des Projekts ZABIO ist es gelungen, ein effektives Produktionsverfahren für eine attraktive, natürlich vorkommende Biochemikalie zu entwickeln und ein kommerziell nutzbares Produkt zu schaffen. Dieses könnte dazu beitragen, die Abhängigkeit der Welt von schädlichen Chemikalien zu verringern. „Wir sind sehr stolz auf unsere Biotechnologie und darauf, was sie für die nachhaltige Landwirtschaft bedeutet“, so Meyer abschließend. Cysbio gibt seinen Plänen nun den letzten Schliff und sucht Partnerschaften mit einschlägigen Industrieunternehmen, um mit der Produktion und Vermarktung zu beginnen.
Schlüsselbegriffe
ZABIO, Pestizide, Chemikalien, Landwirtschaft, Seegras, Zostersäure, Fungizid, grüner Übergang, Antifoulingmittel, REACH, biochemisch, Biotechnologie, nachhaltige Landwirtschaft
