Schon in historischer Zeit, als sie begannen Pflanzen zu domestizieren, wurden die Menschen zu Pflanzenschützern. Die ersten Strategien dienten vor allem dem Schutz gegen jegliche herbivore Tiere, sowohl Arthropoden als auch Vertebraten. Tausende Jahre später wurden Bakterien und Pilze erstmals mit den Krankheiten der Haustiere und Pflanzen in Zusammenhang gebracht. Die nun eingesetzten Schutzmittel waren vor allem anorganische Substanzen wie Schwefel, Arsen und Quecksilber. Die humanen Krankheiten jedoch wurden, mehr oder weniger erfolgreich, über tausende Jahre mit Medizinalpflanzen kuriert. Nachdem die Probleme, die durch chemische Pestizide, wie DDT, hervorgerufen sichtbar wurden (Anreicherung in der Nahrungskette und auch in menschlichem Gewebe) begann die Suche nach Alternativen. In jüngerer Zeit wurden nun mehr und mehr Studien durchgeführt, die das Potential von Medizinalpflanzen als Pflanzenschutzmittel bewerteten. Das Ziel dieser Arbeit war es dieses Potential eines ethanolischen Blattextraktes der Medizinalpflanze Glycyrrhiza glabra (Süßholz) gegen den Erreger des Falschen Mehltaus an der Gurke, den Oomyceten Pseudoperonospora cubensis, zu erforschen.

Die erste Frage war: Zeigt der Süßholzextrakt ein Potential als alternatives Pflanzenschutzmittel nicht nur im Labor sondern auch unter kommerziellen Bedingungen im Gewächshaus?

Die zweite Frage war: Wenn der Extrakt dieses Potential zeigt, welche Substanzen sind an der Wirkung beteiligt?

Und die abschließende Frage war: Welcher Wirkmechanismus liegt vor?

Unter semi-kommerziellen Bedingungen wurde das große Potential des Süßholzblattextraktes als alternatives Schutzmittel deutlich (Wirkungsgrade bis zu 83,0%, Applikationsintervall 7-11 Tage, 3%ige Extraktkonzentration). Zudem wurde in diesen semi-kommerziellen Versuchen eine dunklere Grünfärbung der Pflanzen nach der Behandlung mit Süßholzextrakt beobachtet. Die Fraktionierung des Extraktes erfolgte durch ein Ausschüttelverfahren im Scheidetrichter. Der Rohextrakt konnte in 6 Fraktionen unterteilt werden. Die Wirksubstanzen wurden in der sauren Fraktion F6 gefunden. Mit dieser Fraktion konnten in Biotests, an behandelten Gurkenpflanzen, Wirkungsgrade von bis zu 97,6% erzielt werden. Aus Unterfraktionen der Fraktion F6 konnten die drei Flavonoide, Pinocembrin, Licoflavanon und Glabranin, bestimmt werden. Alle drei Substanzen sind bekannt für ihre antimikrobielle Wirkung. Zudem zeigten sie in in vitro Tests eine Wirkung gegen den Oomyceten, Phytophthora infestans. Auch die von Schuster et al. (2010) in vitro beobachtete Mortalität von P. cubensis Zoosporen nach Kontakt mit G. glabra Extrakt scheint auf die drei Flavonoide zurückführbar zu sein. Dennoch kann die Wirkung von Fraktion F6 nicht alleine mit der Wirkung von Pinocembrin, Licoflavanon und Glabranin erklärt werden. Unterfraktionen, welche nicht die Flavonoide enthielten zeigten in Biotests Wirkungsgrade bis zu 89,2%. Diese Resultate, zusammen mit der beobachteten starken Grünfärbung der Pflanzen in den semi-kommerziellen Versuchen, legten die Vermutung nahe, dass der Extrakt neben dem direkten Effekt gegen das Pathogen auch die Pflanze selbst beeinflusst. Untermauert wurde diese Vermutung durch den Nachweis eines erhöhten Chlorophyll- und Anthocyan- Gehaltes in den Süßholz- behandelten Pflanzen. Zudem hatte die Behandlung der Gurken einen positiven Effekt auf den Stressindikator Chlorophyllfluoreszenz. In stark befallenen Fraktion F6 behandelten Pflanzen (Befall 92.5%) lag der Fv/Fm Wert bei 0,80 über die gesamte Versuchszeit. Der Fv/Fm Wert von ebenfalls stark befallenen Wasserkontrollpflanzen (Befall 100%) fiel in derselben Zeit von 0.80 auf 0,69. Auch konnte ein Anstieg von H2O2 und PR-1 mRNA im Gewebe von Süßholz-behandelten Pflanzen nachgewiesen werden. Der Gehalt von PR-1 mRNA war circa vierfach erhöht gegenüber den Wasserkontrollpflanzen. Sowohl ein Anstieg von H2O2 als auch die Überexpression von PR-1 mRNA kann als starker Indikator für eine Resistenzinduktion durch den Extrakt gewertet werden. Da PR-1 eine bekannte pilzhemmende Wirkung hat, ist dieser hohe Gehalt auch eine mögliche Erklärung für die zu beobachtende geringere Keimschlauchlänge von P. cubensis Zoosporen auf Süßholz-behandelten Blattscheiben. Die Keimschlauchlänge auf Wasser-behandelten Blattscheiben betrug 17.3-26.6 µm, während die Keimschläuche auf Süßholz-behandelten Blattscheiben lediglich eine Länge von 1.6-6.4 µm aufwiesen. Basierend auf all den genannten Ergebnissen ist festzuhalten, dass der Blattextrakt aus G. glabra ein hohes Potential als alternatives Schutzmittel gegen den Falschen Mehltau an der Gurke (P. cubensis) aufweist. Der Wirkmechanismus ist eine Kombination aus direkten Effekten des Extraktes auf die Pathogene als auch auf Induzierter Resistenz in den Gurkenblättern.