Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Fakultät 2 - Lebenswissenschaften - Institut für Technische Chemie
Hagenring 30
38106 Braunschweig

22015501

01.09.2002

Es wurden Polymere aus nachwachsenden Rohstoffen hinsichtlich ihrer Eignung zum Einen zur Verkapselung von Mikroorganismen und zum Anderen zur Verwendung als Hüllenmaterial für Zuckerrübensaatgut untersucht. Für die Verkapselung von Hirsutella (Pilz gegen Zuckerrübennematoden) und Pseudomonaden (Mikroorganismen gegen pilzliche Wurzelbranderreger) wurden Versuche mit ausgewählten handelsüblichen Polymeren auf Basis von Stärke aus Mais und Kartoffel, Pektinen aus Apfelschalen, Zitrusschalen und Guarbohnen sowie auf Basis von Proteinen aus Schweinehaut und Knochen durchgeführt. Insgesamt wurden ca. 50 Kapseltypen ca. 120 verschiedene Kompositionen von Hüllmassen basierend auf den genannten Polymeren und Mischungen dieser Polymere hergestellt, charakterisiert und getestet. Es wurden Polymere auf Basis nachwachsender Rohstoffe gefunden, die sich zur Konstruktion hoch rückquellender Kapseln sowie zur Einarbeitung in Zuckerrübenpillen eignen. Es erfolgte eine Stammauswahl von Antagonisten, für die Fermentationsverfahren etabliert wurden. Weiterhin wurden Verfahren zur Massenproduktion von verkapselten und getrockneten Antagonisten im Pilotmaßstab entwickelt. Insgesamt stehen Rezepte zur Herstellung von ca. 20 Kapseltypen auf Basis von Pektinaten, Pektinderivaten, Guargumderivaten, Alginaten, Gelatine und auf Basis von Mischungen dieser Polymere zur Verfügung. Es wurde ein Filmcoatingverfahren entwickelt, mit dem insbesondere trocknungsempfindliche Zellen auf Saatgut aufgebracht werden können. Das Anwendungspotenzial dieses Verfahren geht weit über biologische Saatguthandlungsmaßnahmen hinaus, denn es eignet sich wahrscheinlich auch für das Filmcoating bzw. Trocknung eine Reihe anderer trocknungsempfindlicher Zellen (z.B. in der Lebensmittelindustrie, Biotechnologie). Die Methodik der Wirksamkeitstest wurde erfolgreich weiterentwickelt. Im Einzelfall erbrachten pilzhaltige Kapseln eine bis zu 50 %ige Reduktion des Nematodenbesatzes.

Ziel dieses Verbundprojektes ist die Verwendung nachwachsender Rohstoffe zur Entwicklung von Produkten auf Basis mikrobieller Antagonisten, mit denen der Zuckerrübennematode bzw. pilzliche Wurzelbranderreger an Zuckerrübe bekämpft werden können. Im Teilprojekt 1 "Anzucht und Formulierung" soll die Anzucht des nematophagen Pilzes Hirsutella rhossiliensis und Pseudomonas ssp., die Auswahl von Polymeren zur Kapselkonstruktion, Verkapselung und Trocknung der Antagonisten sowie Saatgutbehandlung von anderen Saatgutarten erfolgen. Zuerst sollen Polymere auf Basis nachwachsender Rohstoffe zur Kapselkonstruktion ausgewählt werden. Für H. rhossiliensis sollen abschliessende Untersuchungen zur Anzucht in Schüttelkulturen durchgeführt werden. Für Pseudomonas ssp. soll die Anzucht auf Fermentationsmedien erforscht werden. Dann werden die Antagonisten verkapselt und getrocknet. Zudem sollen andere Saatgutarten mit den Antagonisten behandelt werden. Die Ergebnisse werden für ein Scale-up im Pilotmaßstab bei den Industriepartnern verwendet.