Bakterien als Schutzschild gegen Pilze

Wer kennt es nicht? Kaum haben die knackig frischen Rüebli den Weg in den Kühlschrank gefunden, schon weisen sie unschöne schwarze Stellen auf. Auslöser ist ein Schimmelpilz namens Thielaviopsis basicola, auch schwarze Wurzelfäule genannt. Der Pilz ist weltweit verbreitet und befällt über 170 Pflanzengattungen wie Erbsen, Bohnen von den Leguminosen sowie Äpfel, Pfirsiche, Zucchini, Baumwolle oder Tabak. In der Schweiz ist die Wurzelfäule vor allem beim bedeutendsten Lagergemüse, dem Rüebli, gefürchtet. Denn die Schäden, die der Schimmelpilz verursacht, werden zeitlich verzögert sichtbar, also erst im Zwischenlager, im Ladenregal oder eben zu Hause im Kühlschrank.

Durch unerwünschte Mikroorganismen verdorbenes Gemüse und Obst gehören zu den häufigsten Gründen für Food Waste; was fault, landet im Abfalleimer. Um dies zu verhindern, werden Früchte und Gemüse mit synthetischen Pflanzenschutzmitteln, antimikrobiellen Verbindungen oder chemischen Desinfektionsmitteln behandelt. Mit diesem chemischen Pflanzenschutz sind jedoch viele Risiken verbunden, einschliesslich unerwünschter Auswirkungen auf die Gesundheit von Menschen und Tier sowie die Umwelt.

Eine Schutzschicht für das Rüebli

Das möchte das Projekt «PlantProtect» ändern: Lebensmittelwissenschaftlerinnen und Agronominnen von der BFH-HAFL forschen zusammen mit Agroscope und der Universität Fribourg an einer alternativen Strategie zur Biokontrolle auf Basis von Milchsäurebakterien und natürlicherweise auf dem Rüebli vorhandenen Mikroorganismen. Das Ziel: dem Rüebli eine bakterielle «Schutzschicht» zu verpassen, damit die Wurzelfäule kaum mehr eine Chance hat. Um die wirksamsten Bakterienstämme zu finden, arbeiten die Forscherinnen und Forscher einerseits mit vollständigen Genomdaten, also der Ermittlung der genauen Abfolge der einzelnen DNS-Bausteine im Genom der Bakterien. Andererseits erfolgt die Selektion über besondere Eigenschaften der Bakterien wie beispielsweise die Fähigkeit Stoffwechselprodukte mit pilzhemmender Wirkung zu bilden.

In ersten Studien haben insbesondere Bakterienstämme von Leuconostoc mesenteroides, Lentilactobacillus parabuchneri und Serratia plymuthica Ergebnisse mit Potenzial gezeigt – sowohl in Bezug auf die Hemmung der schwarzen Wurzelfäule wie auf die Verlängerung der Haltbarkeit des Lagergemüses. In enger Zusammenarbeit mit Schweizer Gemüseproduzenten und -verarbeitern werden die vielversprechenden Bakterien – alleine oder in Konsortien – aktuell auf ihren Nutzen in der Praxis überprüft.

Dieser Text erschien im infoHAFL, Ausgabe 1/2023.