Der Duft von Kartoffelkrebs

Der Pilz Synchytrium endobioticum verursacht den sogenannten Kartoffelkrebs, der den Knollen alle Nährstoffe entzieht. Eine Gefahr ist der Pilz schon, bevor sich die typischen blumenkohlartigen Wucherungen an den Knollen ausbilden. Die verkapselten Sporen können im Boden mehr als 40 Jahre keimfähig bleiben. Kartoffelkrebs ist meldepflichtig, befallene Felder werden jahrzehntelang für den Kartoffelanbau gesperrt.

Doktorandin Sarah Vermeeren hat nun im Verbundprojekt „SYNergie“ an der Hochschule Bonn-Rhein-Sieg eine Methode entwickelt, wie sich Kartoffelkrebs anhand charakteristischer flüchtiger organischer Verbindungen (VOCs) erkennen lässt. „Mithilfe der Gaschromatografie-Massenspektrometrie und mathematisch-statistischer Auswertungen der chemischen Daten kann man anhand der Duftstoffe ein spezifisches Infektionsmuster infizierter Kartoffelknollen nachweisen, das eine zuverlässige Unterscheidung von gesunden Proben ermöglicht“, sagt die Forscherin. Vereinfacht gesagt: Infizierte Knollen riechen anders als gesunde Knollen – allerdings nicht für die menschliche Nase, sondern nur für die Messgeräte.

VOC-Profil von Kartoffelkrebs

Ausgangspunkt war eine große Datenmenge. Vermeeren nahm rund 200 Messungen an befallenen und gesunden Knollen vor und erhob mehrere Tausend Datenpunkte für die flüchtigen, organischen Verbindungen. Heute weiß sie: „Wenn sieben Stoffe in Kombination auftreten, ist das ein starkes Indiz für den Befall mit Kartoffelkrebs.“ Diese Stoffe sind 1-Methoxy-3-Methylbutan, 3-Methyl-1-Butanol, 2-Methyl-1-Butanol, 2,3-Butanediol, Prenyl Ethyl Ether, Styrene und Solavetivone. Damit gibt es erstmals eine detaillierte Beschreibung der VOC-Profile bei Kartoffelkrebs.

Hintergrund Kartoffelkrebs

Die Pflanzenkrankheit ist tückisch: Die Kartoffelknollen wachsen unter der Erdoberfläche, sodass ein Befall nicht gleich zu erkennen ist. Zudem kann der Erreger nicht nur jahrelang inaktiv und zugleich infektiös im Boden überdauern und über die Erde weiterverbreitet werden, sondern er ist auch sehr resistent. Weder Hitze noch Kälte oder Chemikalien können ihn unschädlich machen.

In den vergangenen Jahren gab es laut Julius-Kühn-Institut, mehrere bestätigte Kartoffelkrebs-Fälle in Bayern sowie Funde in Niedersachsen und Baden-Württemberg. „Deshalb sucht man nach schnellen Methoden, um den Pilz nachzuweisen und eine Ausbreitung zu verhindern“, erläutert Professor Peter Kaul den Hintergrund des Forschungsprojektes SYNergie. Ein nächster Schritt könnte die Entwicklung eines Kartoffelkrebs-Schnelltestes mit einem mobilen System für den Acker sein.

Kartoffelknolle mit der für Kartoffelkrebs typischen blumenkohlartigen Wucherung © Sarah Vermeeren/ Hochschule Bonn-Rhein-Sieg