Aus dem Medizinschränkchen aufs Feld

09.02.2021 Forschung & Technik

Wirkstoff aus Humanmedizin wirkt gegen Schadpilze an Kulturpflanzen

Deutsche und brasilianische Wissenschaftler haben eine neue Bekämpfungsstrategie gegen weitverbreitete Schadpilze an Kulturpflanzen entwickelt.

In einer Kooperation von Wissenschaftlern der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) und der Staatlichen Universität von Paraná in Brasilien wurde ein bisher kaum erforschter Stoffwechselweg in Schadpilzen identifiziert. Der lässt sich mit Acetohydroxamsäure – einer Chemikalie, die der in der Medizin gegen bestimmte pathogene Mikroorganismen verwendet wird – gezielt stören. Daraufhin ist dem Pilz ein Eindringen in die Wirtspflanze nicht mehr möglich. Liegt hier eine neue Chance in der Bekämpfung von pilzlichen Schaderregern?

Ohne Stickstoff kein Befall

Der Pilz Colletotrichum graminicola ist weltweit verbreitet. Er befällt Gräser und verursacht Anthraknosen. So werden an Mais Blätter, Stängel und Kolben befallen, das Gewebe zersetzt sich unter Braunfärbung der Gefäßbündel. Dabei vermehrt sich der Pilz über Sporen, die auf der Pflanzenoberfläche landen. Bis diese in die Wirtszellen eingedrungen sind und deren Nährstoffvorrat „anzapfen“ können, nutzen sie vorerst eigene Quellen. Sie bauen stickstoffhaltige Moleküle ab, die sogenannten Purinbasen, um ihren N-Bedarf zu sichern. Diesen wenig untersuchten Stoffwechselweg hat das deutsch-brasilianische Forscherteam nun bestätigt und einen Weg gefunden, den Purinbasen-Abbau zu blockieren.

Hierfür gaben die Wissenschaftler den Ureasehemmer Acetohydroxamsäure auf die Pflanzenoberfläche. Der Wirkstoff wird unter anderem in der Humanmedizin gegen Pathogene eigensetzt, die eine Ammoniakausscheidung zum Überleben brauchen, etwa Helicobacter pylori im Magen oder bakterielle Erreger in den Harnwegen. Der Pflanzenpathologe Professor Dr. Holger Deising von der MLU erklärt: „Die Acetohydroxamsäure verhindert, dass die eigentlich schädlichen Pilze in die Pflanzen einwachsen und infektiös werden können“.

Wirkt auch gegen andere Schadpilze

Da auch andere Pilze mittels Purinbasen ihre N-Versorgung sicherstellen, testeten die Wissenschaftler die Acetohydroxamäure in der Folge an weiteren Schadpilzen. Und tatsächlich wirkte sie unter anderem auch gegen Echten Mehltau an Getreide, gegen den Erreger der Kraut- und Knollenfäule an Kartoffel sowie gegen Mais- und Ackerbohnenrost. Pflanzenpathologe Deising erhofft sich von diesem neuen Ansatz für die Pathogenbekämpfung mittels eines bereits vorhandenen Wirkstoffs, dass Pflanzenschutzmittel schnell zur Marktreife gelangen könnten.

Quelle: pflanzenforschung.de