Landbouwers wachten vol ongeduld op biologische gewasbescher­mingsmiddelen die even effectief zijn als hun chemische verwanten om te kunnen voldoen aan de groeiende vraag naar biologisch geteelde gewassen. Drie innovatieve Vlaamse bedrijven geven een kijkje in de toekomst van de biologische gewasbescherming.

Chemische bestrijdingsmiddelen staan in een kwaad daglicht. Dat blijkt uit de recente discussies rondom neonicotinoïden, bijensterfte (zie kader) en onkruidverdelger glyfosaat. Tot nu toe werd de biologische bestrijding nog niet massaal omarmd, maar dat tij lijkt te keren. ‘Wereldwijd vindt bij publieke onderzoeksinstellingen, zoals universiteiten, vrijwel uitsluitend nog onderzoek plaats naar biologische gewasbestrijding plaats en nauwelijks meer naar chemische bestrijdingsmiddelen’, zegt Johan De Saegher, ceo van Bi-PA in het Vlaamse Londerzeel.

Bi-PA zoekt bij universiteiten en kennisinstellingen naar de resultaten van fundamenteel onderzoek naar biologische gewasbescherming met een marktpotentieel. De Saegher: ‘Als we een economische succeskans zien, kunnen we een ontdekking doorontwikkelen tot een product voor de landbouwer.’

Bloemen en kaas

Een van de twee producten waaraan Bi-PA werkt, is een insecticide uit de vlindererwt (Clitoria ternatea). ‘Het viel Australische onderzoekers op dat plaaginsecten op katoenplanten de vlindererwt op een naburig veld met rust lieten. Een cyclisch eiwit uit de vlindererwt bleek hiervoor verantwoordelijk. Dit eiwit blijkt in de praktijk veel specifieker insecten te doden dan menig chemisch bestrijdingsmiddel. Bijen zijn er ongevoelig voor, omdat ze als bestuiver van de bloemen van de vlindererwt van nature aan dit eiwit gewend zijn geraakt.’

‘De schimmel koloniseert de snoeiwonden’

Het tweede product van Bi-PA betreft een fungicide. De Saegher beschrijft de werking als de camembert-strategie: ‘Leg een stuk Goudse kaas en een stuk camembert in de koelkast en in enkele dagen zal alleen de Goudse kaas beschimmelen. Op camembert groeien al witte schimmels die elke kolonisatie met andere schimmels voorkomen.’ Het bedrijf gebruikt de in Italië ontdekte schimmel Trichoderma atroviride om pas gesnoeide druiven- of tomatenplanten te beschermen. ‘We besproeien de planten met sporen van die schimmel, waarna Trichoderma de snoeiwonden koloniseert. Daardoor hebben ziekmakende schimmels geen kans meer. Trichoderma-schimmels komen wereldwijd zeer algemeen voor in de bodem en op hout. Ze zijn ongevaarlijk voor de mens.’

Lama’s

Een heel unieke aanpak hanteert het bedrijf AgroSavfe in Gent. Het gebruikt antilichamen van de lama als bestrijdingsmiddel tegen schimmelziektes. Dit blijkt te werken, zelfs in afwezigheid van de rest van het immuunsysteem en de ideale fysiologische omstandigheden in het lichaam van de lama. ‘Dat dit gewaagde idee werkt, verraste ons ook’, zegt Marnix Peferoen, cto van AgroSavfe. ‘Ons lama-antilichaam is gericht tegen het vetzuur glucosylceramide, dat in het celmembraan van bijna alle schimmels voorkomt. De binding van het antilichaam aan glucosylceramide verstoort de celmembraanintegriteit van de schimmels, waardoor die minder snel groeien en zelfs doodgaan.’

AgroSavfe kiest voor antilichamen uit de lama, omdat het antigeenbindende deel van het antilichaam door slechts één gen wordt gecodeerd. Peferoen: ‘We immuniseren lama’s met glucosylceramide waarna we wat bloed bij de dieren afnemen. Uit de witte bloedcellen isoleren en selecteren we de genen voor de antilichamen die werken tegen schimmels. Daarna brengen we de genen over in gistcellen die de antilichamen op grote schaal produceren. De lama leeft ondertussen rustig verder op de boerderij.’

Het lama-antilichaam is even effectief als chemische bestrijdingsmiddelen

Tijdens de eerste veldproeven toonde AgroSavfe aan dat het lama-antilichaam even effectief is tegen grauwe schimmel en meeldauw als chemische bestrijdingsmiddelen. Dit is zeldzaam in de biologische gewasbescherming. ‘Doorgaans halen biologische beschermingsmiddelen een werkingsgraad van 70 %’, zegt De Saegher. ‘Landbouwers zijn werkingsgraden van 90 % gewend. Voordat ze overstappen op biologische middelen moet de werkingsgraad dus omhoog.’ De camembert-strategie van Bi-PA haalt overigens 80 %.

Coating

Een werkingsgraad tussen 70 en 90 % kan wel acceptabel zijn voor producten die relatief meer geld opbrengen, zoals groenten en fruit. Dit is dan ook het marktsegment waarop de meeste biologische gewasbeschermingsmiddelen zich richten. Om de wereld echt onafhankelijk te maken van chemische bestrijdingsmiddelen moeten tevens de producenten van de goedkope bulkproducten zoals granen overschakelen. Isabel Vercauteren, ceo van Aphea.Bio, eveneens in Gent, richt haar pijlen op de biologische bescherming van mais en tarwe. Het bedrijf, dat in 2017 is opgericht, werkt met micro-organismes die in de wortels van die graangewassen groeien.

‘We nemen grondsamples in heel Europa en kweken daar graan en mais op’, vervolgt Vercauteren. ‘Endofyten, gunstige bacteriën of schimmels die in de plant groeien, uit die grond zullen de wortels koloniseren. We isoleren vervolgens die endofyten en zoeken naar de gemeenschappelijke noemer die in heel Europa de wortels bevolkt. Die micro-organismes brengen we in een coating aan rond het zaad van de plant. Bij het ontkiemen zijn de meest gunstige micro-organismes meteen voorhanden. Dit komt de groei van de planten ten goede en beschermt ze tegen ziektes. In een tweede strategie willen we micro-organismes selecteren met een werking als biopesticide. Hiermee besproeien we de graangewassen om infecties te voorkomen en te genezen.’

Formule

De grote uitdaging bij het gebruik van eiwitten en levende micro-organismes is de formulering van het uiteindelijke product. De producten moeten transport, opslag en verwerking overleven, mogen niet afbreken onder invloed van temperatuur en uv-licht of wegspoelen door regen. De drie bedrijven werken aan het oplossen van die uitdaging, waarbij de uiteindelijke gebruiker niet veel extra moeite moet doen of kosten moet maken om de middelen te kunnen toepassen. Vercauteren: ‘Het gebruik van de biologische gewasbescherming mag geen gevolgen hebben voor de manier waarop de boer landbouw bedrijft.’ Peferoen beaamt dit: ‘Hij mag niet merken dat hij een eiwit spuit in plaats van een chemisch middel.’

De wereldmarkt voor chemische bestrijdingsmiddelen bedraagt ongeveer $ 40 miljard, die voor de biologische evenknie $ 3 miljard. Uiteindelijk moet de biologische markt een heel grote hap uit de chemische markt gaan nemen. Volgens Peferoen gaat dat gebeuren: ‘De markt voor biologische middelen groeit jaarlijks met dubbele cijfers, terwijl de markt voor chemische middelen stabiel blijft en zelfs een beetje krimpt.’

Kader: bijen en neonicotinoïden

Nicotinesulfaat, geëxtraheerd uit tabaksbladeren, was aan het einde van de 17de eeuw al in gebruik als (biologisch) bestrijdingsmiddel. In de vorige eeuw maakten chemische familieleden van nicotine, de neonicotinoïden, hun opwachting in de landbouw. In 1978 ontdekten onderzoekers van Shell de werking van een neonicotinoïd als insecticide. Inmiddels zijn er meerdere leden van deze familie op de markt. Hun werking berust op verstoring van de prikkelgeleiding tussen de zenuwen in de hersenen van insecten. Neonicotinoïden verspreiden zich door heel de plant en komen zo ook in het stuifmeel en de nectar terecht, waar bijen ze oppikken. Minder dan 100 ng is genoeg om een insect te doden. Niet voor niets zijn neonictinoïden dus een van de hoofdverdachten voor de wereldwijde bijensterfte.