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Identifikation von „Defense Primers“ anhand der OTR – Präventive Immunstärkung für Landwirtschaft & Pharma


Kurzfassung

Das nun an der RWTH Aachen entwickelte Verfahren ermöglicht die Identifikation von Immun-Primern mittels OTR-Monitoring auf eine neue und sehr effiziente Art und Weise. Anwendungsbereiche liegen zum einen im Pflanzenschutz, inkludieren aber auch die Pharmaindustrie (präventivmedizinisches Immunsystem-Priming).


Hintergrund

Abiotische Stresstoleranz, Schädlings- und Krankheitsre­sistenz sind nach wie vor entscheidende Faktoren beim ertragreichen Anbau von Nutzpflanzen. Das sog. Abwehr-Priming, d.h. das Aufbringen von Wirkstoffen zur präven­tiven Stärkung des pflanzlichen Immunsystems, ist bis heute das wirksamste Mittel zur risikofreien Ertragsstei­gerung. In diesem Bereich können umweltfreundliche Alternativen zu Pestizi­den verwendet werden. Dies sind vorzugsweise natürliche oder naturnahe Stoffe, die die pflanzliche Abwehr prä­ventiv steigern (als einzelne Sub­stanz oder – häufiger – als Wirkstoffkombination).


Problemstellung

Abwehr-Primer geben dem Immunsystem das Rüstzeug für künftige Angriffe, ohne die Abwehr vorab zu aktivieren; ihre Identifikation ist deshalb schwierig. Vorhandene Verfahren sind auf Modellorganismen be­schränkt und ihre Ergebnisse daher nie direkt und daher nur bedingt für die Landwirt­schaft nutzbar.


Lösung

Entstanden ist dieses Verfahren im Rahmen eines von der Exzellenzinitiative und der Hans Hermann Voss-Stiftung geförderten Projekts. Grundlage war die Erkennt­nis, dass beim Priming aktive Substanzen direkt nach Zugabe einen erhöhten Stoffwechsel der Zellen hervor­rufen. Damit geht oft die Synthese von reaktiven Sauer­stoffarten einher; einem be­kannten Mediator von pflanz­lichen Abwehrreaktionen. Deshalb kann das Priming-Potenzial von potenzi­ellen Wirkstoffen anhand einer erhöhten Sauerstofftransfer­rate (OTR – oyxgen transfer rate) beschrieben werden, da Sauerstoff bei fast allen metabolischen Prozessen verbraucht wird. Das dazu nötige Monitoring ist durch das bereits am Markt erhält­liche System RAMOS (respiratory activity monitoring system) möglich.

Das System ist hochdurchsatzfähig und eignet sich auch für Human- und Tierzellen. Deshalb ist das Verfahren auch für die präventivmedizinische Wirk­stoffidentifikation von Bedeutung.


Vorteile

  • umweltfreundliche Pflanzenschutzmittel schnell & zuverlässig identifizieren
  • Test an ganzen Pflanzen oder mit Zellkulturen
  • unabhängig vom Zelltyp
  • simultane Erfassung weiterer zellphysiologischer Parameter möglich (Ethylenfreisatz, …)
  • Auffinden von natürlichen und naturnahen Wirkstoffen im Hochdurchsatz-Verfahren
  • Analyse von Einzelsubstanzen sowie Wirkstoffkombinationen möglich
  • System auch für die pharmakologische Wirkstoffidentifikation geeignet

Anwendungsbereiche

Das an der RWTH Aachen entwickelte Verfahren ermög­licht das Auffinden von Substanzen, die das Abwehr-Priming auf eine neue, sehr effiziente Art und Weise induzieren. Anwendungsbereiche liegen zum einen im Pflan­zen­schutz, schließen aber auch pharmakologische Aspekte (prä­ventivmedizinisches Im­munsystem-Priming) ein.


Service

Die Technologie-Lizenz-Büro GmbH ist mit der Verwer­tung der Technologie beauftragt und bietet Unternehmen eine Lizenznahme oder Entwicklungs-Kooperation an.


Technologie-Lizenz-Büro (TLB) der Baden-Württembergischen Hochschulen GmbH

Anne Böse
+ 49 721 790 040
boese@tlb.de
www.tlb.de
Adresse
Ettlinger Straße 25
76137 Karlsruhe



Entwicklungsstand

Funktionsnachweis


Patentsituation

  • EP 2990797 A1 anhängig
  • US 2017254801 A1 anhängig

Stichworte

Pflanzengesundheit, Priming, Pflanzenschutz, Ertragssteigerung, Ertragssicherung, Welternährung, Pflanzenproduktion, Nutzpflanzen

Kontakt | Geschäftsstelle

TechnologieAllianz e. V.
Christiane Bach-Kaienburg
(Geschäftsstellenleiterin)

c/o PROvendis GmbH
Schloßstr. 11-15
D-45468 Mülheim an der Ruhr