Feuerbrand mit innovativer, gezielter Phagentherapie ausrotten
Feuerbrand ist eine verheerende bakterielle Krankheit, die durch Erwinia amylovora ausgelöst wird und viele Pflanzen der Rosengewächse befällt, insbesondere Kernobst wie Äpfel, Birnen und Quitten. Die Bakterien stammen aus Nordamerika und sind in den 1950er Jahren nach Europa gelangt. Mittlerweile sind die weltweit zu beobachten und verursachen jedes Jahr schwere Ernteschäden – sie infizieren Blüten und töten Fruchttriebe und Gewebe. Trotz strenger Vorschriften ist es die verheerendste Krankheit für Kernobsthaine. Über das EU-finanzierte Projekt PhageFire sollte die Eindämmung von Feuerbrand an Kernobst verbessert werden, indem ein Biopestizid entwickelt wird, das auf Bakteriophagen – natürlichen Viren – beruht, die speziell Stämme von Erwinia amylovora angreifen. Die Bakteriophagen agieren über die lytische Aktivität: Sie können also in die Zellen der Bakterien, die Feuerbrand verursachen, eindringen und sie zerstören.
Eine umweltfreundliche Alternative zur Bekämpfung von Feuerbrand
„Nächste Saison stellen wir erstmals eine sichere, nicht-toxische Lösung für Kernobstbetriebe vor, um Feuerbrand mit Phagentherapie zu bekämpfen“, berichtet der Projektkoordinator Borja de Santos Prieto. „PhageFire ist ein sorgfältig zusammengestellter Cocktail mit ausgewählten Bakteriophagen, die speziell das Bakterium Erwinia amylovora angreifen, ohne andere Organismen zu treffen. Unser Produkt erreicht Bakterien an jeder Stelle – auf Blumen, Ästen, im Holz, in Krebs oder anderen Wirtsarten. Sie konkurrieren nicht nur um Lebensraum“, ergänzt de Santos Prieto. „Das Produkt ist umweltfreundlich und die Bakterien bauen keine Resilienz auf. Das entspricht den Praktiken der nachhaltigen Landwirtschaft, wie sie von der Europäischen Kommission gefördert werden.“ PhageFire ist außerdem flüssig und somit leicht mit gewöhnlicher landwirtschaftlicher Ausrüstung auszubringen.
Herausforderungen meistern
Die Charakterisierung der Bakteriophagen war intensive Laborarbeit. Zunächst wurden die Bakteriophagen isoliert und ihre Gene bestimmt. Dann wurde die lytische Kapazität getestet und ihre Resilienz gegenüber ungünstigen Umweltbedingungen wie UV-Strahlung verbessert. Über ausgiebige Literaturrecherche wurden die besten Möglichkeiten bestimmt, diese Cocktails im Labor zu schützen, sodass sie in der Praxis gut funktionieren. Die Projektpartner führten unter Achtung europäischer Standards mehr als zehn Feldversuche in Kernobsthainen durch. Die Technologie zur industriellen Produktion ist jetzt bereit, um den Bedarf zu decken: PhageFire kann in großen Biofermentern mit 5 000 Litern erzeugt werden.
Gute Aussichten für die Phagentherapien
Die Forschung zu und Anwendung von Phagen gibt es schon lange und dennoch ist es weiterhin ein aufstrebendes Gebiet mit immensem Potenzial. „Derzeit ist die Phagentherapie noch sehr neu. Unsere Industriepartner haben erfolgreich ein innovatives Produkt entwickelt, sodass PhageFire eine Referenzlösung auf dem Markt zur Bekämpfung von Feuerbrand ist – ein Problem, für das es bisher kein spezifisches Mittel gab“, so de Santos Prieto. Dank des Fachwissens der Industriepartner zu Anwendungen von Bakteriophagen könnten ähnliche Technologien für andere Probleme entwickelt werden. Der Projektkoordinator erklärt, dass die aktuellen Methoden kostspielig sind und infizierte Äste meist entfernt, Bäume entwurzelt und Sprays mit Kuper oder nicht-gezielte Behandlungen eingesetzt werden müssen, mit denen die Bakterien nicht beseitigt werden. Betriebe müssen Feuerbrand daher als gegeben akzeptieren und unvermeidbare wirtschaftliche und Ertragsverluste hinnehmen. „PhageFire geht einen Schritt weiter und tötet die Bakterien ab, sodass die Krankheit wirksam eliminiert wird. Es hinterlässt keine Spuren, denn die Bakteriophagen zersetzen sich auf natürliche Weise, sobald die Bakterien weg sind. So kann die Produktivität der Kernobstbetriebe gesteigert und eine zuverlässige Obstversorgung sichergestellt werden“, schließt de Santos Prieto. Die Verbrauchenden profitieren also von durchgehender Verfügbarkeit und potenziell besseren Preisen. Gleichzeitig können sie gesünderes Obst genießen, da weniger chemische Behandlungen notwendig sind.
Schlüsselbegriffe
PhageFire, Feuerbrand, Kernobst, Bakteriophagen, Erwinia amylovora, Phagentherapie, gezielt