Mikrobiome halten das Leben auf der Erde am Laufen. Sie bezeichnen die Gesamtheit aller Mikroorganismen (z.B. Viren oder Bakterien) eines Lebewesens. Am AIT in Tulln forschen Wissenschafterinnen und Wissenschafter an diesen Minibausteinen, um sie stressresistenter und nachhaltiger zu machen.
Sie sind mitten unter uns. Überall. Im menschlichen Darm. Auf der Haut. Auf Pflanzen. Dennoch sind Mikrobiome für das menschliche Auge unsichtbare und weitgehend unbekannte Phänomene unseres Lebensumfelds. In Tulln beschäftigen sich Wissenschafterinnen und Wissenschafter daher damit, Licht ins Dunkel zu bringen. So widmet man sich am dortigen Standort des AIT Austrian Institute of Technology , Österreichs größter außeruniversitärer Forschungseinrichtung, unter anderem sehr erfolgreich der Erforschung des Pflanzenmikrobioms.
Denn Pflanzen interagieren eng mit komplexen mikrobiellen Gesellschaften, sogenannten Mikrobiomen in ihrer direkten Umgebung. Diese Mikroorganismen besiedeln verschiedene Organe und Gewebe des Makroorganismus Pflanze wie Wurzeln, Blätter, Früchte und Samen und schützen die Pflanzen so beispielsweise vor Trockenstress. Um diese positiven Effekte zu stärken, entwickeln Forscherinnen und Forscher im Bereich „Health & Bioresources“ des AIT zum einen mikrobiombasierte Lösungen, die die Stresstoleranz von Pflanzen verbessern oder auch die Nährstoffaufnahme unterstützen. Zum anderen sucht man aber auch nach Methoden, um Pilze, Nematoden, Bakterien oder Viren, die Pflanzenkrankheiten auslösen, abzuwehren.
„Röntgenblicke“ in Samen und Sojabohnen
Ein weiterer Schwerpunkt der Arbeit am AIT ist die Erforschung der Rolle des Samen-Mikrobioms für das Wachstum und die Entwicklung von Pflanzen. So konnte nachgewiesen werden, dass Samen Endophyten beherbergen, die essenziell für die frühe Pflanzenentwicklung sind. Basierend auf diesem Wissen wurden patentierte Technologien (sogenannte SeedJection, EndoSeed) entwickelt, die es ermöglichen, bestimmte Mikroorganismen in den Samen zu transportieren, wo sie geschützt vor Stress und Konkurrenz die Pflanze besiedeln und sie in ihrem Wachstum stärken können.
Ziel ist es, Technologien für die Landwirtschaft zu entwickeln, um deren Produktionspraktiken Richtung Nachhaltigkeit zu transformieren und damit die europäischen Ernährungssysteme nachhaltig zu verbessern. Zuletzt hat die AIT Competence Unit Bioresources dafür das EU-Projekt „Microbiomes4soy “ koordiniert. Der Fokus liegt auf Sojabohnen als wichtige Proteinquelle in der Lebens- und Futtermittelkette, erklärt Projektleiterin Angela Sessitsch, die am AIT die Competence Unit Bioresources leitet. Das Projekt beabsichtigt einerseits die Pflanzenproduktivität zu steigern und den Nährwert der Sojabohnensamen zu verbessern, andererseits aber auch die Auswirkungen sojabasierter Ernährung auf das menschliche Darmmikrobiom und die Gesundheit allgemein zu erforschen. Weiters sollen neue Soja-basierte Futtermittel für die Aquakultur entwickelt werden.
Mehrfach ausgezeichnete Expertise
Für seine Forschungsarbeit ist das AIT-Team rund um Sessitsch bereits mehrfach ausgezeichnet worden, zuletzt mit dem Niederösterreichischen Innovationspreis 2023 sowie mit dem Houska-Preis 2023, einer Auszeichnung für anwendungsnahe Forschung in Österreich. Sessitsch selbst gehört dank ihrer Expertise in ihrem Fachbereich seit sechs Jahren zu den weltweit am häufigsten zitierten Forschenden.
Um die Schlagkraft der heimischen Wissenschaft in diesem Bereich zu erhöhen, haben sich das AIT zusammen mit der Universität Wien, der Technischen Universität Wien, der Medizinischen Universität Wien, der Medizinischen Universität Graz, der Universität Linz , der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW) und dem Institute of Science and Technology Austria (ISTA) in Klosterneuburg zu einem eigenen Exzellenzcluster (COE- Microbiomes Drive Planetary Health) zusammengeschlossen.
Wegbereiter für Nachhaltigkeit
Die Forschenden aus den sieben beteiligten Institutionen des COE „Microbiomes Drive Planetary Health“ haben sich zum Ziel gesetzt, die Bedeutung von Mikrobiomen für die Gesundheit unseres Planeten zu untersuchen. Es geht in ihrer interdisziplinären Arbeit darum, Grundprinzipien von Umwelt-Mikrobiomen und Mikrobiomen des Menschen zu entschlüsseln und durch deren gezielte Beeinflussung eine nachhaltige Zukunft zu ermöglichen.
„Der Fokus auf Mikrobiome und planetarische Gesundheit ist von größter Bedeutung, um die globale Nachhaltigkeitsagenda voranzutreiben“, ist Angela Sessitsch überzeugt: „Der von der Universität Wien koordinierte Cluster wird es uns ermöglichen, die langjährige Expertise des AIT in der Mikrobiomforschung weiter auszubauen und unser Netzwerk von exzellenten Forschungseinrichtungen zu erweitern.“
Das AIT Tulln gibt am 24. Mai 2024 Besucherinnen und Besuchern bei der Langen Nacht der Forschung spannende Einblicke in dessen Forschung, u.a. mit einer Station zur Vielfalt der Mikrobiome.