Wissenschaft

Mit Pilzgasen gegen Keime und Bakterien auf Obst, Gemüse und Getreide

01.02.2012

Malchow | Schwerin | Wismar: Mecklenburger Ingenieure und Wissenschaftler wollen ein neuartiges biotechnologisches Verfahren unter Nutzung von Pilzen entwickeln, um künftig in großen Lagereinheiten aufbewahrte Ernten auf natürliche Weise vor Keimen und Bakterien zu schützen. Das gemeinsame Projekt mit einer Laufzeit von zwei Jahren wird aus Mitteln des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) und des Europäischen Sozialfonds (ESF) mit 132.000 Euro gefördert, das Gesamtvolumen beträgt 170.000 Euro.
"Wir wollen die 2007 auf den Weg gebrachte Verbundforschungsförderung – Kooperationen von Hochschulen und Unternehmen - intensivieren", kündigte Wirtschaftsminister Harry Glawe an. Inzwischen ist ein fruchtbares Netzwerk an kooperierenden Unternehmen, Hochschulen und Forschungseinrichtungen im Land entstanden, das die Wirtschaftskraft im Land nachhaltig stärkt und neue attraktive Arbeitsplätze schafft."
 
Jedes Jahr werden Milliarden Tonnen Obst, Gemüse und Getreide eingelagert, verschifft und transportiert. Bei der Lager- und Vorratshaltung kann ein Befall mit Pilzen nicht ausgeschlossen werden. Daher sind in der Regel im Lager weitere Schutzmaßnahmen notwendig. Bis heute werden die Nahrungsmittel grundsätzlich mit chemischen Substanzen bearbeitet, damit sie äußerlich appetitlich aussehend und geschmacklich einwandfrei beim Verbraucher ankommen. Gemäß EU-Pflanzenschutzrecht müssen jedoch die giftigen Verbindungen bis 2013 mengenmäßig um 50 Prozent gegenüber 2005 reduziert werden. Zudem setzen immer mehr Verbraucher auf eine umweltverträgliche Lagerung und Verarbeitung von Lebensmitteln – ein Riesenmarkt, für den es bislang noch keine verfahrenstechnische Alternative gibt. Die Abtötung von Fäulniskeimen, insbesondere Pilzen, in der Lager- und Vorratshaltung mit Gasen auf biologischer Basis ist bisher weder untersucht noch etabliert, was sich jetzt mit Hilfe von Experten und Wissenschaftlern in Wismar ändern soll.
 
Lebensmittel umweltfreundlich zum Verbraucher bringen
 
Forschungen in Amerika (Universität Montana) an der in Zentralamerika vorkommenden Pilzspezies Muscodor haben gezeigt, dass diese gasförmige organische Verbindungen erzeugen können. Diese Gase aus Propanol, Naphthalen und Propanonsäure sind in der Lage, andere Pilzkeime abzutöten, welche Fäulnisprozesse an Nahrungsmitteln wie Obst, Gemüse, Kartoffeln und Getreide in Gang setzen und diese dann unbrauchbar machen. Erste Untersuchungsergebnisse haben sogar ein beachtliches antibiotisches Potenzial an gasförmigen Verbindungen belegt. Die PROPHYTA Biologischer Pflanzenschutz GmbH konnte zwei dieser Pilzisolate aus den USA erwerben, um diese mit einer speziellen von PROPHYTA entwickelten Technologie zu kultivieren und die entstehenden Abluftgase in Bioreaktoren (Fermentern) aufzufangen. Diese sollen auf die großräumige Eignung als biologisches Pflanzenschutzmittel hin untersucht werden.
 
"Unser Ziel ist es, die Kultivierung des Pilzes im PROPHYTA-Feststofffermenter verfahrenstechnologisch so weit zu entwickeln, dass eine maximale Gasausbeute mit den optimal wirksamen Inhaltsstoffen erreicht wird", sagte PROPHYTA-Geschäftsführer Dr. Peter Lüth. "Das ist die Voraussetzung, um die biologischen Pilzgase effektiv zur umweltfreundlichen Konservierung von Nahrungsmitteln einsetzen zu können." Die dafür von der PROPHYTA entwickelte Fermentationstechnologie stellt ein Alleinstellungsmerkmal dar, mit deren Hilfe Pilze kontrolliert zum Wachstum angeregt werden.
 
Neuland für Wismarer Wissenschaftler
 
Die seitens der Hochschule Wismar mittels Gaschromatograpie und Massenspektrometrie (GC/MS) ermittelten Informationen sollen Aufschluss darüber geben, wie sich die Gaszusammensetzung unter Kultivierungsbedingungen im Fermenter darstellt. "Am Fachbereich Verfahrenstechnik biogener Rohstoffe werden die qualitativen und quantitativen Analysen der Gase für die Abschätzung der Eignung einzelner Isolate als Gasproduzenten für ein biologisches Pflanzenschutzmittel durchgeführt", erläuterte Professor Christian Stollberg. "Gleichzeitig werden Analyseverfahren zur späteren Qualitätsüberwachung der Gasproduktion im Fermenter erprobt." Hierbei beschreitet auch die Hochschule Wismar Neuland, da die GC/MS-Methodik für dieses neue Fermentationssystem zunächst entwickelt werden muss.
 
Mit dem Vorhaben arbeitet die PROPHYTA Biologischer Pflanzenschutz GmbH an dem ersten System zur Nutzung von Fermentationsgasen aus Pilzen, die als biologisches Pflanzenschutzmittel zum Einsatz kommen sollen. Damit eröffnen sich Alternativen zu chemischen Pflanzenschutzmitteln am deutschen und auch weltweiten Markt mit einem hohen Vermarktungspotenzial. Das neu zu entwickelnde verdichtete gasförmige Pflanzenschutzmittel soll später in Lagerhäusern und Transportcontainern Anwendung finden, um Lagerfäule umweltschonend und ohne Rückstände zu bekämpfen und den Gebrauch toxischer Begasungsmittel deutlich einzuschränken. "Wir rechnen mit einer Produktionsreife in vier bis fünf Jahren", so Dr. Peter Lüth. "Das Pflanzenschutzmittel soll in Wismar produziert werden, so dass wir als Unternehmen langfristig den Aufbau einer neuen Produktionslinie und eine Verdopplung der Gesamtproduktion planen."
 
Verbundforschung ist Erfolgsmodell aus MV
 
"Das Wirtschaftsministerium wird auch künftig den zielgerichteten Ausbau der wirtschaftsnahen Forschungsinfrastruktur im Land vorantreiben", unterstrich der Minister. "Die Verbundforschungsförderung hat sich zu einem Erfolgsmodell entwickelt. Wir werden Schwerpunkte setzen und konzentrieren die Wirtschaftspolitik auf Zukunftsfelder in internationalen Wachstumsmärkten. PROPHYTA ist dafür ein Musterbeispiel", so Glawe.
 
In der Förderperiode 2007 bis 2013 stehen insgesamt 155 Mio. Euro aus dem ESF und EFRE zur Förderung von Forschung und Entwicklung zur Verfügung. Seit Beginn der Förderperiode im Jahre 2007 wurden davon bereits 113,0 Millionen Euro bewilligt. Mit diesen Geldern konnten 624 Projekte im Rahmen von Forschung und Entwicklung sowie technologieorientierte Netzwerke bezuschusst werden, darunter 258 Projekte der Verbundforschung.
 
Schwerpunkte der Förderung von Forschung und Entwicklung in Mecklenburg-Vorpommern sind die Biotechnologie und Medizintechnik mit 38,9 Prozent der bewilligten Zuschüsse. Es folgt die Informations- und Kommunikationstechnik mit 21,3 Prozent, der Maschinenbau und die Metallverarbeitung mit 14,3 Prozent. Im Kommen ist der Bereich der Energietechnologien und der Energieeffizienz, derzeit mit 8,0 Prozent Anteil an den bewilligten Zuschüssen an Forschung und Entwicklung beteiligt.
 
"Vor der Neuausrichtung der Förderung von Forschung und Entwicklung bei Unternehmen war die Wissenschaft des Landes nur sehr gering im Wege von Unteraufträgen eingebunden. Von 2000 bis 2006 gingen lediglich 3,3 Millionen Euro Forschungsaufträge an die Hochschulen des Landes. Von 2007 bis 2011 sind es durch die Verbundforschung bereits 32,54 Millionen Euro. Genau das haben wir beabsichtigt. Spitzenreiter in Sachen Verbundforschung ist die Universität Rostock. Besonders freut mich jedoch, dass gegenwärtig alle Hochschulen des Landes an der Verbundforschung beteiligt sind", betonte Harry Glawe.
 

Die PROPHYTA Biologischer Pflanzenschutz GmbH mit Sitz in Malchow auf der Insel Poel wurde 1992 gegründet. Das Unternehmen entwickelt, produziert und vermarktet biologische Produkte, Verfahren und Dienstleistungen für den integrierten Pflanzenschutz. Bei den Produkten, die weltweit vertrieben werden, handelt es sich in erster Linie um Präparate auf Basis lebender Mikroorganismen.
 
Mit der Zulassung von Contans®WG als Pflanzenschutzmittel wurde 1997 die Entwicklung des ersten biologischen Fungizids Deutschlands abgeschlossen. Ein Fungizid ist ein biologischer Wirkstoff, der Pilze oder ihre Sporen abtötet oder ihr Wachstum für die Zeit seiner Wirksamkeit verhindert. Das Wismarer Produkt kommt unter anderem als wasserlösliches Granulat auf Bananenplantagen weltweit zum Einsatz.
 
Für die Entwicklung und Herstellung biologischer Pflanzenschutzmittel wurde der Geschäftsführer der PROPHYTA GmbH, Dr. Peter Lüth, 2002 mit dem Deutschen Umweltpreis ausgezeichnet. Die PROPHYTA GmbH ist an mehreren europäischen Forschungsprojekten beteiligt. Der Schwerpunkt dieser Forschungsprojekte liegt in der Entwicklung umweltfreundlicher, biologischer Pflanzenschutzmittel unter Verwendung von Mikroorganismen.
 
Hochschule Wismar
Fakultät für Ingenieurwissenschaften, Bereich Maschinenbau/Verfahrens- und Umwelttechnik, Verfahrenstechnik biogener Rohstoffe
 
Maschinenbau ist seit Gründung der Hochschule Wismar im Jahr 1908 als Ingenieurakademie fester Bestandteil des Ausbildungsprogramms. 1993 wurde die ingenieurwissenschaftliche Ausbildung mit dem Studiengang Verfahrens- und Umwelttechnik vervollständigt. Zu dieser Fachgruppe gehört das Lehrgebiet Verfahrenstechnik biogener Rohstoffe mit den Fächern Chemische Verfahrenstechnik, Energetische Nutzung nachwachsender Rohstoffe sowie Stoffliche Nutzung nachwachsender Rohstoffe.
 
Die Studiengänge werden mit den international anerkannten Graden "Bachelor of Engineering" (BEng.) und "Master of Engineering" (MEng.) abgeschlossen. Seit 2001 kann man Maschinenbau auch dual studieren. Dieses Studium kombiniert eine gewerbliche mit einer akademischen Ausbildung. Neben der anwendungsorientierten Ausbildung von Ingenieurinnen und Ingenieuren ist die unternehmensnahe Forschung und Entwicklung Schwerpunkt der Bereichsarbeit. (Pressemeldung vom 30.01.2012)
Quelle: WM MV Nr. 020/12 | Foto: © PROPHYTA
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