Forscher testen Traubentrester gegen Rebenkrankheiten

MAILAND — Ein Forschungsprojekt, das Reben einen neuen Schutz gegen Falschen Mehltau und Grauschimmel verschaffen soll, ist diese Woche auf der Vinitaly mit der Vorstellung einer Strategie auf Basis von doppelsträngiger RNA, kurz dsRNA, zu Ende gegangen. Dazu gehören auch Moleküle, die aus Nebenprodukten der Weinbereitung wie Traubentrester und Rebschnitt gewonnen werden.

Das Projekt mit dem Namen Grape4vine wurde im Kongresszentrum Veronafiere in Verona von Forschern der Fakultät für Agrar- und Ernährungswissenschaften der Universität Mailand und des italienischen Forschungsrats Crea vorgestellt. Finanziert wurde es von der Fondazione Cariplo im Rahmen eines Programms zur Kreislaufwirtschaftsforschung und lief 36 Monate lang. Beteiligt waren 25 Forschende aus den Bereichen Pflanzenpathologie, Biologie, Mikrobiologie, Biotechnologie, Agrartechnik und Ökonomie.

Die Arbeit greift zwei Probleme auf, die für den modernen Weinbau immer zentraler geworden sind: die große Menge an Abfällen, die der Weinsektor erzeugt, und die Umweltkosten des konventionellen Pflanzenschutzes gegen Krankheiten wie Falschen Mehltau und Grauschimmel. Ausgangspunkt des Projekts ist die Annahme, dass sich diese Nebenprodukte über RNA-Interferenz in eine Ressource für den Schutz der Weinberge verwandeln lassen – einen natürlichen biologischen Mechanismus, der bestimmte Gene vorübergehend stilllegen kann.

Silvia Laura Toffolatti von der Universität Mailand beschrieb den Ansatz als einen, der „von der Rebe ausgeht und zur Rebe zurückkehrt“ und dabei Prinzipien der Kreislaufwirtschaft nutzt. Das System basiert auf dsRNA-Molekülen, die eine hochspezifische Genstilllegung auslösen können. Ziel sei es, biologisch abbaubare Formulierungen zu entwickeln, die keine Umweltreste hinterlassen, so die Forscher.

Ein zentraler Teil des Projekts befasste sich mit der Frage, wie sich diese Moleküle im großen Maßstab herstellen lassen. Anna Narduzzo von Crea und Ileana Vigentini von der Universität Mailand erklärten, das Team habe Rebschnitt und Trester als neue Substrate getestet – neben Produktionsmethoden mit Modellpflanzen wie Nicotiana benthamiana sowie mikrobieller Fermentation mit Hefen einschließlich Saccharomyces cerevisiae. Die Forscher untersuchten zudem, ob sich das Verfahren mithilfe von Technologien, die bereits für Enzyme und Biopharmazeutika eingesetzt werden, auf industrielle Größenordnungen ausweiten lässt.

Nach Angaben des Teams könnte dies die Kosten senken und zugleich agroindustriellen Abfällen einen neuen Wert verleihen, die andernfalls entsorgt würden. Auch wenn sich das Projekt noch in der Entwicklung befindet, ist das Ziel eine dsRNA-Produktion im großen Maßstab wirtschaftlich machbar zu machen.

Auf agronomischer Seite präsentierten Walter Chitarra von Crea und Gabriella De Lorenzis von der Universität Mailand Ergebnisse zu den wichtigsten Krankheitszielen. Beim Falschen Mehltau, verursacht durch Plasmopara viticola, identifizierten sie neue Anfälligkeitsgene in der Rebe, insbesondere aus der LBD-Familie. Das Stilllegen dieser Gene mittels dsRNA führte laut auf der Konferenz vorgestellten Daten zu einer deutlichen Verringerung des Krankheitsdrucks.

Beim Grauschimmel, verursacht durch Botrytis cinerea, zielte der Eingriff auf essenzielle Pilzgene ab, um die Entwicklung des Erregers zu stoppen. Die Versuchsergebnisse zeigten eine spürbare Verringerung des Krankheitsauftretens und stärkten die Argumente für dsRNA als neues Werkzeug im Pflanzenschutz.

Zum Projekt gehörte auch eine Umweltbewertung. Jacopo Bacenetti von der Universität Mailand stellte eine Lebenszyklusanalyse vor, die darauf hindeutet, dass der Ersatz konventioneller Pestizide durch dsRNA-basierte Formulierungen die Umweltwirkungen deutlich verringern könnte, da die Moleküle biologisch abbaubar sind und keine Rückstände hinterlassen.

Zu den nächsten Schritten zählen die industrielle Synthese von dsRNA, die Entwicklung von Formulierungen, Feldversuche und der Beginn des Zulassungsverfahrens für das Produkt. Nach Angaben der Forscher werden diese Etappen entscheiden, ob die Technologie vom Laborergebnis in die praktische Anwendung im Weinberg überführt werden kann.

Sara Borin, Präsidentin der Fakultät für Agrar- und Ernährungswissenschaften an der Universität Mailand, sagte, Innovation habe den italienischen Weinbau seit Langem geprägt, und plädierte angesichts von Nachhaltigkeitsdruck und Klimawandel für einen stärkeren Technologietransfer von der Forschung in die Wirtschaft. Barbara Ferro, Geschäftsführerin von Veronafiere, betonte ebenfalls den Wert engerer Verbindungen zwischen Wissenschaft und Industrie.

Attilio Scienza, emeritierter Professor an der Universität Mailand, schloss die Veranstaltung mit dem Hinweis auf die Rolle von Forschung und Innovation bei der Gestaltung der Zukunft des Weinbaus. Anschließend diskutierte eine Runde mit Unternehmen, Konsortien und Institutionen darüber, wie sich solche Instrumente in die Lieferkette einfügen könnten. Die Teilnehmer zeigten wachsendes Interesse an Lösungen, die agronomische Wirksamkeit mit ökologischer und wirtschaftlicher Nachhaltigkeit verbinden; einige Unternehmen forderten zugleich schnellere öffentliche Verfahren, damit vielversprechende Projekte früher in den Weinbergen ankommen.