Das Unternehmen aus Kerry arbeitet daran, die Toleranz von Nutzpflanzen gegenüber den Belastungen des Klimawandels zu verbessern

BioAtlantis stellt pflanzliche Biostimulanzien unter Verwendung natürlicher Verbindungen her, die aus erneuerbaren Meeres- und Landressourcen, einschließlich Algen, gewonnen werden. Bild: Domnick Walsh

Ein in Kerry ansässiges Biotechnologieunternehmen ist Partner eines neuen europäischen Forschungsprojekts, das sich auf die Entwicklung neuartiger Technologien zur Verbesserung der Toleranz von Nutzpflanzen gegenüber den mit dem Klimawandel verbundenen Belastungen konzentriert.

BioAtlantis stellt pflanzliche Biostimulanzien unter Verwendung natürlicher Verbindungen her, die aus erneuerbaren Meeres- und Landressourcen, einschließlich Algen, gewonnen werden.

Biostimulanzien steigern das Pflanzenwachstum und stärken die Pflanzen, um sie resistenter gegen Krankheiten zu machen.

Zu den pflanzlichen Biostimulanzien gehören Amino- und Huminsäuren, Algen und andere Pflanzenextrakte sowie nützliche Mikroorganismen, erklärte BioAtlantis.

Biostimulanzien haben in der Regel einen sehr geringen Nährstoffgehalt und andere Wirkmechanismen als NPK-Düngemittel und Mikronährstoffe. Sie ergänzen Düngemittel und ermöglichen eine bessere Aufnahme, so das Unternehmen.

Biostimulanzien stellen eine Alternative zu synthetischen Agrochemikalien dar und können die Pflanzenproduktivität nachhaltig verbessern.

Das Unternehmen hat das „AgriPrime“-Produktportfolio zur Anwendung in verschiedenen physiologischen Stadien von Nutzpflanzen entwickelt, das in einer hochautomatisierten Anlage in Tralee hergestellt wird.

Die Produkte sind hochkonzentriert, was nach Angaben des Unternehmens die Verpackungs-, Transport- und Recyclingkosten reduziert und die Aufwandmenge mit ein bis fünf Litern pro Hektar sehr gering ist.

BioAtlantis sagte, dass seine Produkte den Bio-Standards entsprechen, rückstandsfrei sind und für die Umwelt, Bestäuber und Endverbraucher gleichermaßen sicher sind.

Das Unternehmen ist nun Partner in einem neuen internationalen Netzwerk führender Wissenschaftler, das sich auf die Entwicklung von „molekularen Priming“-Technologien konzentriert, um den Ernteertrag unter den durch den Klimawandel verursachten Stressbedingungen zu steigern.

CropPrime

Das vierjährige CropPrime-Projekt wird im Rahmen des EU-Programms Horizon-Marie Skłodowska-Curie Actions mit bis zu 1 Mio. EUR gefördert.

Das Projekt umfasst die Entwicklung pflanzlicher Biostimulanzien unter Verwendung nachhaltig gewonnener Naturstoffe.

Der Schwerpunkt des Projekts liegt auf der Entwicklung „RNA-basierter Fungizide zur Reduzierung von Pilzinfektionen in Nutzpflanzen“.

Als nachhaltige Alternative zu synthetischen Fungiziden würden sie „Menschen, Bestäubern und der Umwelt“ zugute kommen, erklärte BioAtlantis.

Das Unternehmen sagte, dass die neuartigen RNA-basierten Fungizide Pilzkrankheiten in Nutzpflanzen wie Tomaten und Erdbeeren bekämpfen sollen.

Nach Angaben des Unternehmens wird erwartet, dass die Ergebnisse dieser Forschung zur Entwicklung „einer neuen Generation nachhaltiger Agrartechnologieprodukte führen werden, die Pflanzenbauern dabei helfen werden, ihre Pflanzen vor stressigen, widrigen Wetterbedingungen wie z B. Dürre, Hitze, Kälte und Staunässe, Belastungen, die aufgrund des Klimawandels immer häufiger auftreten.“

In Zusammenarbeit mit seinen Projektpartnern wird BioAtlantis „die molekularen Mechanismen aufklären, die Pflanzenstress zugrunde liegen, und neuartige ‚molekulare Priming‘-Wirkstoffe liefern, um stressbedingten Ernteertragsverlusten entgegenzuwirken“.

Die an dem Projekt Beteiligten kommen aus der ganzen Welt und sind Experten in den Bereichen: Pflanzensystembiologie; Chemie; Genetik; und biostimulierende Technologie.

Wachstumspotential

John T. O'Sullivan, CEO von BioAtlantis, erklärte, dass Nutzpflanzen „unter Schwankungen der Wetterbedingungen leiden; Stress bei Nutzpflanzen wird durch Kälte, Dürre, Hitze oder Staunässe verursacht“.

Von den wichtigsten Getreidearten, die weltweit angebaut werden – Sorghum, Weizen, Hafer, Gerste und Reis – erreichen nur 20 % ihre „genetischen Fähigkeiten“.

„70 % der Ernteertragsverluste sind auf abiotischen Stress – Kälte, Dürre, Hitze und Staunässe – zurückzuführen, während nur 10 % auf biotischen Stress zurückzuführen sind“, sagte O'Sullivan.

„Selbst in gut entwickelten Systemen erreichen die meisten Nutzpflanzen nur 70 bis 80 % ihres genetischen Wachstumspotenzials.“

Verluste durch abiotischen Stress sind auf die Variabilität der Wettermuster zurückzuführen – und obwohl dies „seit Jahren passiert“, sagte Herr O'Sullivan, wird es „jetzt durch den Klimawandel noch verschärft“.

„In den letzten 100 Jahren lag der Schwerpunkt auf der Lösung des Problems des biotischen Stresses, doch die Verluste durch abiotischen Stress nehmen zu“, fuhr er fort.

Laut BioAtlantis führen Wetterextreme – abiotischer Stress – dazu, dass Pflanzen übermäßig viele reaktive Sauerstoffspezies (ROS) wie Wasserstoffperoxid produzieren.

„Niedrige ROS-Werte sind für Nutzpflanzen von Vorteil, erhöhte Werte sind jedoch giftig und wirken sich negativ auf das Pflanzenwachstum aus, was zu Ertragseinbußen bei den Ernten führt“, sagte das Unternehmen.

Abwehrsystem

BioAtlantis stellt SuperFifty Prime her, ein Produkt, das die ROS-Produktion in Pflanzen kontrolliert und laut O'Sullivan 10 bis 15 Tage nach der Anwendung schützt.

Die Technologie funktioniert, indem sie die Genexpression moduliert und eine Reihe von Stresstoleranzmechanismen in Nutzpflanzen induziert.

Der Schwerpunkt von BioAtlantis liegt auf der „Induktion einer Abwehr gegen abiotischen Stress“, sagte Herr O'Sullivan.

„Während Tiere und Menschen ein Immunsystem haben, haben Nutzpflanzen ein Abwehrsystem – im Grunde ist es sehr ähnlich. Wenn man also bestimmte Gene stimulieren kann, um die Pflanze darauf aufmerksam zu machen, dass ein potenzieller Stress droht, dann können sie sich auf diesen Stress vorbereiten.“ „Das ist es, was unser Produkt macht“, erklärte er.

„Es geht darum, die Kulturpflanzen vorzubereiten, und bei der Grundierung wird im Grunde die Genantwort in die Kulturpflanzen moduliert, so dass sie vorbereitet sind und ein Warnsignal gegeben ist, wenn Stress droht.“

Laut Herrn O'Sullivan gab es im Laufe der Jahrzehnte eine „übermäßige Abhängigkeit von synthetischen Produkten zum Pflanzenschutz“.

„Sie haben der Welt enorme Vorteile gebracht, aber auch Kollateralschäden“, sagte er.

Dieser Tag ist vorbei – und ich sage nicht, dass wir plötzlich von A nach B gehen, aber man muss Nachhaltigkeit erreichen.

„Weltweit wächst die Bevölkerung – daher müssen Pflanzen auf nachhaltigere Weise angebaut werden, um diese Bevölkerung zu ernähren.“

Und trotz der vielversprechenden Fortschritte in der Technologie war dieser Arbeitsbereich nicht ohne Herausforderungen, insbesondere auf regulatorischer Seite.

BioAtlantis wurde vor kurzem wegen der Lizenzanforderungen für die Algenernte unter die Lupe genommen. Das Ministerium für Wohnungsbau, Kommunalverwaltung und Kulturerbe erklärte, es prüfe Berichte über angebliche unlizenzierte Algenernte im Kenmare River.

Das Unternehmen sagte kürzlich, dass es „am 27. Juni 2022 eine Lizenz für die manuelle Ernte von Ascophyllum nodosum-Algen in der Kenmare Bay beantragt hat, wir wissen jedoch nicht, wann der Antrag bearbeitet wird“.

„Die Algen werden derzeit nach traditionellen Methoden auf umweltfreundliche Weise von Hand geerntet“, sagte das Unternehmen kürzlich in einer Erklärung.

Herr O'Sullivan sagte gegenüber dem Irish Examiner, dass wir als Inselstaat „Algen an der Küste haben, ein Material, das nicht optimal genutzt wird“.

„Wir haben viel investiert, um diese Algen, ein wichtiges Material, zu nutzen.

Wir befinden uns in einem langfristigen Spiel. Den Menschen, denen die kontrollierbare Ernte dieser Algen am meisten am Herzen liegt, sind wir.

„Algen rund um unsere Küste haben das ernsthafte Potenzial, in etwas Wertvolles umgewandelt zu werden; die Chance, Lösungen für Weltprobleme zu finden, ist für ein kleines Land wie Irland enorm.“

„Die Möglichkeiten sind da, wir haben die nötige Wissenschaft und Forschung investiert und alles, was wir tun wollen, ist Zugang zu Rohstoffen.“

Neue Roadmap

Unterdessen hat Bord Iascaigh Mhara (BIM) diese Woche einen Fahrplan für die Entwicklung eines „nachhaltigen und profitablen irischen Algen-Aquakultursektors“ vorgelegt.

Meeresalgen werden „zunehmend als wichtiger nachhaltiger Rohstoff angesehen, der viele Wirkstoffe für den Einsatz in verschiedenen Industriezweigen enthält, darunter in der Lebensmittelproduktion, der Pharmaindustrie und der Landwirtschaft“, sagte BIM, und ihr kommerzieller Anbau habe im Laufe der letzten Jahre „erheblich zugenommen“. zwei Dekaden.

Die jährliche weltweite Algenproduktion liegt mittlerweile bei über 35 Mio. Tonnen feuchter Tonnen, 97 % davon sind angebaute Biomasse, wobei der Großteil der gezüchteten Algen aus Asien stammt, beispielsweise aus China, Indonesien, der Republik Korea und den Philippinen.

Laut BIM-Geschäftsführerin Caroline Bocquel bieten Irlands „lange Küste und sauberes, kaltes Wasser ideale Bedingungen für den Algenanbau und die nachhaltige Entwicklung dieser Pflanze, die äußerst ressourceneffizient ist und nur minimalen Ressourceneinsatz erfordert“.

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