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Regulierung einer Mikroorganismenflora mit Oliventresterextrakten - Nutzung des fungiziden und bakteriziden Potentials natürlicher Polyphenole zur Kontrolle von Pflanzenkrankheiten

Laufenberg, Günther (2003) Regulierung einer Mikroorganismenflora mit Oliventresterextrakten - Nutzung des fungiziden und bakteriziden Potentials natürlicher Polyphenole zur Kontrolle von Pflanzenkrankheiten. [Control of a microorganism flora by olive pomace extracts.] Universität Bonn, Institut für Lebensmitteltechnologie.

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Summary

Die Regulierung von Pilzkrankheiten stellt im ökologischen Landbau ein immenses Problem dar. Es besteht ein großer Bedarf an Alternativen zu ökologisch bedenklichen kupfer- und schwefelhaltigen Fungiziden.
Oliventrester, ein Abfallprodukt der Olivenölproduktion, enthält ca. 1,2 % Polyphenole, die sich einerseits durch antimikrobielle Eigenschaften auszeichnen und die zum anderen für die antikanzerogene und kardioprotektive Wirkung von Oliven(öl)-reicher Ernährung verantwortlich sind.
Ziel des Projektes war es, diese Substanzen zu gewinnen und einen potentiellen Einsatz als natürliches, fungizides Pflanzenschutzmittel zu evaluieren.
Nach der Ermittlung relevanter chemischer und physikalischer Rohmaterialeigenschaften konnten umfangreiche Erkenntnisse gesammelt werden, wie die Wirkstoffe durch Vorbehandlungen des Rohmaterials und durch die Wahl der Extraktionsparameter freigesetzt und gewonnen werden können. Als besonders effektive Prozesse haben sich die Trocknung mit anschließender Vermahlung, der alkalische Zellaufschluss und eine thermische Behandlung erwiesen, während biochemische Ansätze erfolglos blieben. Durch die Wahl des Extraktionsmittels lässt sich das extrahierte Wirkstoffspektrum und somit das fungizide Potential der Extrakte stark beeinflussen. Zum jetzigen Stand werden die effektivsten Extrakte durch die Verwendung eines definierten Wasser-Ethanol-Gemisches im alkalischen pH-Bereich erhalten.
Es konnte gezeigt werden, dass pflanzenpathogene Schimmelpilze wie Botrytis cinerea, Fusarium culmorum, Phytophthora infestans, Alternaria solani, durch diese Tresterextrakte in ihrem Wachstum gehemmt werden. Der Inhibierungseffekt auf untersuchte Bakterien ist im Vergleich hierzu schwächer ausgeprägt.
Erste Pflanzenversuche haben gezeigt, dass die Extrakte Apfel- und Tomatenpflanzen vor dem Befall durch Botrytis cinerea (Grauschimmel) schützen. Chlorophyllfluoreszenz-Messungen indizieren, dass sich die Extrakte in bereits wirksamen Anwendungskonzentrationen nicht phytotoxisch verhalten.
Somit erscheint die Entwicklung eines Pflanzenschutzmittels nach den bisherigen Untersuchungen realistisch.

Summary translation

The control of fungal plant diseases causes severe problems in organic farming. There is a big demand for alternatives to ecologically harmful copper-based fungicides.
Olive pomace, a waste product of the olive oil production, contains about 1.2% of polyphenols. These substances exhibit antimicrobial properties and they are responsible for the anti-carcinogenic and cardioprotective effects of the Mediterranean diet.
The aim of this project was to extract the polyphenols from the pomace and to evaluate a potential application as a natural plant protecting agent.
The determination of relevant chemical and physical properties of the raw material was a premise to identify pre-treatment processes and extraction parameters for an effective release and extraction of the active ingredients. Drying of the pomace followed by grinding, thermal treatment and alkaline digestion proofed to be very effective processes whereas biochemical approaches were unsuccessful.
The choice of the solvent determines the spectrum of substances that are extracted from the pomace and thus determines the fungicidal potential of the extracts. The use of a defined water-ethanol-mixture under alkaline pH-conditions proofed to be most effective.
It could be shown that the extracts inhibit the growth of plant pathogens such as Botrytis cinerea, Fusarium culmorum, Phytophthora infestans, Alternaria solani. The inhibitory effect on the tested bacteria is significantly weaker.
Experiments with plants revealed that pomace extracts protect apple and tomato plants successfully from Botrytis cinerea infestation. Chlorophyll fluorescence measurements indicate that the extracts don’t act phytotoxic.
Thus it can be concluded that the aim to develop a natural fungicide seems realistic.

EPrint Type:Report
Keywords:BÖL, BOEL, FKZ 02OE257, Pilzkrankheiten, Botrytis cinerea, Fusarium culmorum, Phytophthora infestans, Alternaria solani, ökologischer Landbau, Oliventrester, Polyphenole, fungizide Pflanzenschutzmittel
Subjects: Crop husbandry > Crop health, quality, protection
Research affiliation: Germany > Federal Organic Farming Scheme - BOELN > Plants > Pflanzenschutz
Germany > University of Bonn > Department of Nutrition and Food Sciences > Food Technology and Biotechnology
Related Links:http://www.bundesprogramm-oekolandbau.de/, http://www.bundesprogramm-oekolandbau.de/fkz=02OE257, http://orgprints.org/perl/search/advanced?addtitle%2Ftitle=&keywords=02OE257&projects=BOEL&_order=bypublication&_action_search=Suchen
Deposited By: Laufenberg, PD Dr. Guenther
ID Code:11173
Deposited On:22 Aug 2007
Last Modified:06 Sep 2012 09:17
Document Language:German - Deutsch
Status:Unpublished
Refereed:Not peer-reviewed
Additional Publishing Information:Gefördert vom Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz (BMELV) im Rahmen des Bundesprogramms Ökologischer Landbau.
Projektleitung: PD Dr. Günther Laufenberg (Institut für Lebensmitteltechnologie der Universität Bonn)

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