Pflanzenschutz ohne Bienensterben möglich, Wissenschaftler lüften das Geheimnis der Entstehung natürlicher Wirkstoffe wie Limonoid

Pflanzenschutz ohne Bienensterben möglich, Wissenschaftler lüften das Geheimnis der Entstehung natürlicher Wirkstoffe wie Limonoid

Norwich, Stanford, 30. Januar 2023

Pflanzen lassen sich künftig vor Schadinsekten schützen, ohne dass nützliche Bienen darunter leiden müssen, wie #Forscher des #John #Innes #Centre und der Stanford University meinen. Sie haben geklärt, wie #Pflanzen Limonoide herstellen, eine Familie wertvoller organischer Chemikalien, zu denen bienenfreundliche #Insektizide gehören. Sie sollen sogar das Potenzial als Krebsmedikamente haben. Diese nützlichen #Moleküle werden von bestimmten Pflanzenfamilien wie Mahagoni und Zitrusfrüchten hergestellt, um sich selbst zu schützen.

Biotechnische Produktion

»Nachdem wir jetzt die Enzyme gefunden haben, die zur Herstellung von Limonoiden benötigt werden, steht die Tür zur biotechnischen Produktion dieser wertvollen #Chemikalien offen«, so Hannah Hodgson, Postdoktorandin am John Innes Centre. Bisher ließen sich Limonoide nur durch Extraktion aus Pflanzenmaterial herstellen, was die Mengen beschränkte, sodass ein Einsatz im großen Stil unmöglich war. »Ihre Strukturen sind zu kompliziert, um sie effizient durch chemische Synthese herzustellen. Mit dem Wissen über den Biosyntheseweg ist es nun möglich, einen Wirtsorganismus zu verwenden, um diese Verbindungen herzustellen.«

Eine Erhöhung des Angebots an Limonoiden könnte eine breitere Verwendung von Azadirachtin ermöglichen, dem Anti Insekten Limonoid, das aus dem Neembaum gewonnen und im kommerziellen und traditionellen Pflanzenschutz verwendet wird. Azadirachtin ist eine wirksame, schnell abbauende, bienenfreundliche Option für den Pflanzenschutz, aber aufgrund des begrenzten Angebots nicht weitverbreitet.

Ungeklärte Fragestellungen

Das Team hat 2 relativ einfache Limonoide hergestellt, Azadiron aus Chinaberry und Kihadalacton A aus Zitrusfrüchten. Die Wissenschaftler glauben, dass sich die hier verwendeten Methoden nun als Vorlage für die Herstellung komplizierterer Triterpene verwenden lassen, eine Gruppe von natürlichen Wirkstoffen gegen Schadinsekten. Dazu gehört der Krebsmedikamentenkandidat Nimbolid, dessen potenzielle Wirkung besser untersucht werden könnte, wenn er in größeren Mengen zur Verfügung stünde.

»Pflanzen produzieren eine Vielzahl von spezialisierten Metaboliten, die für den Menschen nützlich sein können. Wir fangen gerade erst an zu verstehen, wie Pflanzen komplexe Chemikalien wie Limonoide herstellen«, unterstreicht Anne Osbourn, Gruppenleiterin am John Innes Centre. Womit sie sagen will, dass die weitere Forschung in diesem Bereich noch eine Fülle von positiven Überraschungen verspricht.