Nieuws

Drie patenten voor biosynthese pyrethrines beschikbaar

Gepubliceerd op
24 januari 2014

Wageningse onderzoekers ontdekten hoe geraffineerd de pyrethrumplant zijn zaailingen beschermt tegen insectenvraat, schimmels en concurrentie door andere zaailingen. Ze isoleerden onder meer diverse genen voor de productie van natuurlijke pyrethrines, de bekendste en meest gebruikte biopesticiden, ook in de biologische landbouw. Het onderzoek leidde tot drie patenten, die grotendeels via licenties beschikbaar zijn voor plantenveredelaars, zaadcoatingbedrijven èn producenten van biopesticiden.

“Wereldwijd wordt jaarlijks circa een half miljard dollar aan pyrethrines besteed”, zegt dr.ir. Maarten Jongsma, senior onderzoeker Bioscience bij Wageningen UR. “Na de Tweede Wereldoorlog werden natuurlijke door synthetische pyrethrines verdrongen, maar inmiddels worden we ons steeds meer bewust van de slechte afbreekbaarheid en risico’s van synthetische pesticiden. Daardoor beleven natuurlijke pyrethrines een spectaculaire come-back. Gebruikmakend van onze nieuwe patenten kunnen veredelaars de biosynthese van pyrethrine optimaliseren. Ze kunnen de opbrengst verhogen en de productie in de gewenste richting sturen, want sommige pyrethrines zijn effectiever dan andere.”

Bron: Wikipedia
Bron: Wikipedia

Ook kunnen veredelaars het mechanisme om pyrethrine te produceren inbouwen in andere planten - om pyrethrines te produceren en/of om de planten zichzelf te laten beschermen tegen schimmels en insecten - , of in micro-organismen die dan de biopesticiden gaan produceren. Producenten van biopesticiden kunnen pyrethrines, die al voor toepassing als insecticide geregistreerd staan, ook als biologisch fungicide laten registreren.

Natuurlijke afweer door “immunisatie”

De onderzoekers ontrafelden het verfijnde mechanisme voor natuurlijke ‘zaadcoating’, waarmee pyrethrumplanten met pyrethrines hun zaailingen beschermen tegen schimmels en insecten, en publiceerden hierover in Plant Cell. Zo’n natuurlijke zaadcoating kan volgens Jongsma ook interessant zijn voor andere gewassen.

De kiemplantjes van Pyrethrum krijgen van hun moeder trouwens een dubbele verdediging mee. Niet alleen pyrethrines voor de afweer tegen micro-organismen en vretende insecten, maar ook zogenoemde sesquiterpeen lactonen stoffen, die net als pyrethrines behoren tot de terpenoiden. Die stoffen komen in de bodem direct rondom het zaadje en remmen daar schimmels en wortelgroei van concurrerende kiemplantjes. “Opmerkelijk genoeg wordt één van de bouwstenen van pyrethrines, een monoterpeen, niet in de zaadhuid geproduceerd, maar in de klierhaartjes op de zaadhuid en van daaruit de zaadhuid ingestuurd. Pas na verestering tot pyrethrine aldaar en als het zaad indroogt, neemt het embryo deze stoffen op uit het weefsel, dat de moederplant om het embryo heeft aangemaakt. Het is een vorm van immunisatie, die de jonge plant helpt om te overleven. Het gaat om een heel ingewikkelde pathway, die wij nu ontrafeld hebben. De ontdekking dat klierhaartjes allerlei geproduceerde stoffen de plant in kunnen sturen, was helemaal nieuw voor de wetenschap.”

Drie patenten beschikbaar

Het onderzoek maakte deel uit van een TTI-Groene Genetica project, medegefinancierd door twee Nederlandse plantenveredelingsbedrijven. Er zijn twee proefschriften, drie patenten en tot nu toe zes artikelen gepubliceerd, vier andere artikelen zitten nog in de pijplijn. De drie patenten zijn grotendeels via licenties beschikbaar voor gebruik door derden. De onderzoekers isoleerden genen voor de productie van natuurlijke pyrethrines en sesquiterpeen lactonen. Jongsma voorziet interessante nieuwe toepassingen van deze stoffen als fungicide of in biologische zaadcoating. “Kijk eens naar een tomatenplant – die zit ook vol met klierharen. Misschien kunnen er wel tomatenplanten ontwikkeld worden, die in die klierharen ook pyrethrines maken en zichzelf zo nog beter kunnen beschermen tegen belagers!.”