In der Natur herrscht Krieg: Mikroorganismen kämpfen permanent mit chemischen Molekülen gegen andere Mikroorganismen, um sich Vorteile zu verschaffen. Forscher der Universität Tübingen haben nun ein solches Molekül identifiziert, das sich als potentes und zugleich für Menschen harmloses Herbizid einsetzen ließe. Im Fachjournal „Nature Communications“ berichten sie von ersten Versuchen mit dem neuen Wirkstoff.

Ein simpler Zucker stoppt den Stoffwechsel

Dabei handelt es sich um ein spezielles, aber relativ simples Zuckermolekül mit dem chemischen Namen 7-desoxy-Sedoheptulose. Der Zucker, den Cyanobakterien herstellen, ist ein sogenanntes Antimetabolit: Er tritt im Stoffwechsel eines Organismus‘ an die Stelle eines chemisch ähnlichen Moleküls und blockiert so den Stoffwechselprozess. Für den betroffenen Organismus kann das tödlich sein.

Im Fall der 7-desoxy-Sedoheptulose hemmt das Molekül das Wachstum zahlreicher Pflanzen, Bakterien und Pilze. Die Tübinger Forscher konnten mittels Massenspektrometrie nachweisen, dass der Zucker dazu ein Enzym aus dem sogenannten Shikimatweg blockiert. Dieser Stoffwechselweg existiert nicht in tierischen und menschlichen Zellen, weshalb von dem Zuckermolekül für Menschen wahrscheinlich keine Gefahr ausgeht. Das konnten die Wissenschaftler bereits in ersten Versuchen belegen.

Unbedenklich für Menschen und Tiere

Der Shikimatweg ist aber genau der Stoffwechselprozess, den auch das verbreitete Unkrautvernichtungsmittel Glyphosat blockiert. „Anders als bei Glyphosat handelt es sich bei dem neu entdeckten Desoxy-Zucker um ein reines Naturprodukt, für das eine gute Abbaubarkeit und eine geringe Ökotoxizität erwartet wird“, sagt Erstautor Klaus Brilisauer. Langfristiges Ziel sei, umstrittene Herbizide und damit auch deren gesundheitlich bedenkliche Abbauprodukte zu ersetzen. Bis es so weit ist, müssen die Wirksamkeit im Feld, die Abbaubarkeit im Boden und die Unbedenklichkeit gegenüber Nutztieren und Menschen jedoch noch in Langzeitstudien bestätigt werden.

bl