Mikroverkapselte Hopfenextrakte als neuartiges biologisches Fungizid zur Bekämpfung des Falschen Mehltaus im Hopfenbau

Um einen wirtschaftlichen und effizienten ökologischen Hopfenbau auch in Zukunft zu ermöglichen, wurden und werden in Deutschland verschiedene Anstrengungen unternommen, um einerseits die jährlichen Aufwandmengen an Reinkupfer pro Hektar direkt zu reduzieren und andererseits nach alternativen fungiziden Wirkstoffen zu suchen. In diesem Zusammenhang wurde am Staatlichen Weinbauinstitut in Freiburg i.Br. festgestellt, dass der aus Hopfendolden gewonnene Extrakt – der als Verarbeitungsprodukt des Hopfens eigentlich zum Einsatz bei der industriellen Bierproduktion entwickelt wurde – eine gute Wirksamkeit gegen den Falschen Mehltau der Weinrebe (Plasmopara viticola) in vitro aufweist. Die antimikrobielle Wirkung wird v.a. den α-Säuren und Xanthohumol im Hopfenextrakt zugeschrieben.

Ziel

Ziel ist es, eine gut realisierbare Lösung zum Ersatz oder zur weiteren Minimierung von Kupfer im Hopfenbau zu entwickeln. Dazu gehört, dass das entwickelte Pflanzenschutzmittel nicht nur anwendbar und wirksam, sondern v.a. für die Praxis auch bezahlbar ist. Das Verfahren der Sprüherstarrung stellt dabei eine sehr günstige Produktionsmethode dar und durch die Wahl geeigneter Matrix- bzw. Hilfsstoffe können die Kosten für das Endprodukt auf einem marktüblichen Niveau gehalten werden.

Kurzbeschreibung

Hopfendolden mit starkem Peronospora-BefallZoombild vorhanden

Hopfendolden mit starkem Peronospora-Befall

In dem aktuellen Forschungsvorhaben soll ein zulassungsreifer Prototyp eines biologischen Pflanzenschutzmittels auf der Basis von mikroverkapselten Hopfenextrakten zur Bekämpfung von Falschen Mehltaupilzen im Hopfenbau entwickelt werden. Als Forschungsergebnis soll zum einen die optimale Kapselzusammensetzung für Kapselprototypen gefunden werden, zum anderen wird begleitend zur chemischen Optimierung das Verfahren zur Mikropartikelproduktion weiterentwickelt, sodass die Herstellung der Hopfen-Kapseln möglichst effizient und wirtschaftlich sinnvoll geschehen kann. Mit Prototypen, die die oben genannten Eigenschaften eines Pflanzenschutzmittels erfüllen, wird anschließend zur Prüfung ins Freiland gegangen. Das Hopfenforschungszentrum in Hüll wird diese auf ihre biologischen Wirksamkeit bewerten und eine Spritzempfehlung für die Öko-Hopfenbauern erarbeiten.

Abstract
In order to enable an economic and efficient organic hop production in future, various efforts have been made in Germany to reduce the annual amount of copper per hectare and, on the other hand, to search for alternative fungicidal active ingredients. It was shown in this context that the extract obtained from hop cones - actually developed as a processing product of the hops for the industrial beer production - has a good antifungal activity against the Downy mildew of grapes (Plasmopara viticola) in vitro. This effect is chiefly caused by α-acids and xanthohumol in the hop extract.
In the current research project, a prototype of a biological plant protection product based on microencapsulated hop extracts for the control of Downy mildew in hop cultivation will be developed. The aim is to find the optimal composition for a capsulated prototype. In addition to chemical optimization the process for micro-particle production is advanced, thus making the production of the hop capsules as efficient and economical as possible. With prototypes meeting the necessary properties of a plant protection product then field trials will be performed. The Hops Research Center Hüll will evaluate these trials with regard to their biological efficacy and develop a spray recommendation for organic farmers.
Objective of the project is to develop a solution which can be implemented in a very simple way to replace or reduce copper in hop cultivation. This includes the fact that the developed plant protection product is not only applicable and effective, but that the cost of the final product can be maintained at an economic level.
Projektinformation
Projektleitung: Dr. Florian Weihrauch, Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung, Hopfenforschungszentrum, Arbeitsgruppe IPZ 5e
Projektbearbeitung: Dr. Florian Weihrauch, Maria Obermaier
Projektpartner: Lehrstuhl für Prozessmaschinen und Anlagentechnik (iPAT), Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, Dr. Stefan Schwab; Hallertauer Hopfenveredelungsgesellschaft m.b.H. (Hopsteiner), Mainburg, Dr. Martin Biendl
Laufzeit: 01.07.2016 – 31.12.2019
Finanzierung: Wissenschaftsförderung der Deutschen Brauwirtschaft e.V., Berlin (Wifö; Forschungsvorhaben B 107).