Auswirkungen von PEN, einem Extrakt aus der Biomasse von Penicillium chrysogenum, auf Pathogene und Pflanzen

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Der Ersatz von Kupfer und anderen Pestiziden ist eine der dringlichen Aufgaben der Forschung im biologischen Landbau. Beim direkten Pflanzenschutz stehen fungizid wirkende Substanzen, Biocontrol-Organismen und Pflanzenstärkungsmittel zur Diskussion. Das Konzept der Pflanzenstärkung ist seit langem im biologischen Landbau bekannt. Beispielsweise werden Kompostextrakte, Brennesselextrakte, aber auch kommerzialisierte Produkte aus Reynoutria sachalinensis oder Backpulver eingesetzt. Unter den Resistenzinduktoren (Elicitoren) sind vor allem diejenigen von grossem Interesse, die Resistenz gegen Pathogene auslösen, die ansonsten mit Kupfer bekämpft werden (Tamm, 2000).
Der Dünger Agro Biosol (Biochemie GmbH, A-Kundl) weist nebst einer Düngerwirkung auch krankheitsvermindernde Eigenschaften auf. Dies legen Beobachtungen nahe, die bereits in den achtziger Jahren auf Grasflächen gemacht wurden, die mit Fusarium nivale befallen waren. Das aus der Penicillinproduktion gewonnene Trockenmycel ist frei von Penicillin. Agro Biosol enthält 6 % Gesamtstickstoff, 1 % Gesamtphosphor, 1 % Kali, sowie Spurenelemente und Vitamine (Naschberger, pers. Mitteilung). In der Schweiz ist Agro Biosol als Dünger im biologischen Landbau zugelassen (Tamm, Maurer & Alföldi, 2000). E. Mösinger (Sandoz Agro, CH - Witterswil) führte erste Versuche über die krankheitsunterdrückende Wirkung von Agro Biosol durch. Dazu wurde ein Extrakt des Trockenmycels von P. chrysogenum hergestellt, der die Kurzbezeichnung ‚PEN’ erhielt. Diese Untersuchungen von Mösinger und Mitarbeitern wiesen darauf hin, dass PEN an Tomaten und Gurken Resistenz induzieren kann. Ab 1997 wurde das Thema am FiBL weiterverfolgt. Mit den vorliegenden Untersuchungen wurden die Teilziele angestrebt (i) Verifizieren und Charakterisieren der resistenzinduzierenden Eigenschaften von PEN, (ii) Abklären des Potentials für eine Weiterentwicklung von PEN als kommerzialisierbaren Resistenzinduktor und (iii) Charakterisierung der phytotoxischen Eigenschaften von PEN als Ausgangspunkt für die Optimierung von Agro Biosol.
Fazit: PEN, der Extrakt von Penicillium chrysogenum, kann bei zahlreichen Wirt- Pathogen-Systemen den Krankheitsbefall markant reduzieren. Dies ist insbesondere bei Krankheitserregern von Interesse, die ansonsten mit biotauglichen Produkten nur schwer kontrollierbar sind. Das Ausgangsmaterial wird als biotauglich eingeschätzt und steht in genügenden Mengen in konstanter Qualität zur Verfügung. Dies sind günstige Voraussetzungen, um einen neuartigen Resistenzinduktor für den biologischen Anbau bis zur Praxisreife zu entwickeln. PEN kann allerdings phytotoxische Effekte auslösen, die eine Praxisanwendung als Resistenzinduktor vorerst ausschliessen. Unsere Forschung hat gegenwärtig zwei Stossrichtungen. Einerseits werden die Effekte von PEN auf die Pflanzenphysiologie untersucht und die involvierten Stoffwechselprozesse detailliert abgeklärt. Andererseits suchen wir nach den aktiven Prinzipien, die für Resistenzinduktion und Phytotoxizität verantwortlich sind.