Ekologisk kemi

I gruppen för ekologisk kemi syntetiseras organiska föreningar som kan attrahera eller skrämma bort insekter.

Vår forskning

Inom forskningsgruppen för Ekologisk kemi studerar vi hur insekter och växter "talar med varandra" med hjälp av kemiska ämnen. Vår forskning kan till exempel användas för att hindra spridningen av sjukdomar, att skydda grödor mot insektsangrepp eller att minska behovet av besprutningsmedel.

Ekologisk kemi är lokaliserat till Norrgård i Kalmar. Många projekt drivs i samarbete med forskare i andra delar av världen såsom Hawaii, Brasilien, Nya Zealand och Australien.

Granbarkborre

Kontroll av skogsskadeinsekter; granbarkborre

Granbarkborren är ett stort problem i svenska och europeiska skogar. Vår forskning syftar till att minska angreppen av dessa genom att smart utnyttja skadeinsekternas eget signaleringssystem.

Granbarkborren förorsakar stora skador vid oregelbundna utbrott i europeiska granskogar. Vi utvecklar en ny miljövänlig metod att skydda granskog och förhindra spridningen av utbrott av denna skadeinsekt. Lukt från lövträd, som sprids i utsatt granskog hindrar barkborren från att hitta sin värdväxt samtidigt som fångsten i feromonfällor kan förbättras.

Vi arbetar med att optimera repellerande doftblandningar och attraherande fällor. Vårt mål är att storskaligt testa en "push&pull" strategi som kan användas för skydd av skog i reservat och rekreationsområden och för att förhindra spridningen av pågående utbrott.

Kontroll av skogsskadeinsekter; snytbagge

Snytbaggen är ett stort problem i de svenska skogarna. Vår forskning syftar till att minska angreppen av dessa genom att smart utnyttja skadeinsekternas eget signaleringssystem.

I samarbete med biologer vid SLU, Uppsala har vi genom kemiska och biologiska försök visat att frasset (ffa avföringen) som snytbaggehonor lägger över sina ägg avskräcker andra honor från att lägga sina ägg just där. En hypotes är att detta förhindrar konkurrans om föda för avkomman. Detta kan vara av intresse för ett eventuellt anti-äggläggningsferomon men kan också utnyttjas som gnagavskräckare.

Efter flera års isolerings- och identifieringsarbete i kombination med testningsarbete av hundratals köpta och syntetiserade substanser har vi visat att det finns flera substanser som har goda gnagavskräckande effekter i labmiljö. För att det ska fungera ute i fält måste substanserna vara verksamma under minst ett år och inte påverka plantan. Vidare var vi inom projektet också tvungna att hitta och utveckla en matris, i vilken vi kunde lösa substanserna och sedan applicera dem på plantan i plantskolorna. Matrisen måste tåla stark köld utan att spricka och stark värme utan att smälta. Den måste vara flexibel och tillåta expansion av plantans stam. Matrisutvecklingen ledde i ett avknoppningsprojekt till produkten Conniflex, men något snytbaggeskydd har hittills inte inkluderats i produkten. Registreringsavgifter för växtskyddsmedel i mångmiljonklassen samt vissa bakslag i fält har avhållit oss från detta.

Alternativa metoder till pesticider

Genom att utnyttja insekternas signalsubstanser kan alternativa metoder utvecklas för att kontrollera skadeinsekter.

Biosäkerhet - kontroll av invaderande skadeinsekter

Kunskap om insekters kemiska signalering (kommunikation) kan utnyttjas för att följa förekomsten av olika skadeinsekter. Detta har stor betydelse när det gäller att förhindra spridningen av skadeinsekter till nya områden, särskilt till geografiskt isolerade länder som Nya Zeeland och Australien, men kommer troligen att få större betydelse även i norra Europa när klimatet ändras på grund av växthuseffekten.

Ett exempel på ett projekt inom "biosecurity" är att ta fram en mer kostnadseffektiv metod för att syntetisera en attrahent till medelhavs-fruktflugan.

Medelhavs-fruktflugan (Medfly; Ceratitis capitata) är en stor skadegörare i fruktodlingar. Den sprider sig effektivt och bevakas i många områden i världen för att förhindra ytterligare utbredning. Mer än 100 000 fällor med det attraherande para-feromonet trimedlure används till exempel årligen i USA för att kontrollera fruktflugan. Ett varmare klimat gör att medelhavs-fruktflugan kan sprida sig i nordeuropa. En mer effektiv attrahent, ceralure B1, finns tillgänglig men anses för dyr att använda kommersiellt. Syftet med det aktuella projektet är därför att utveckla en mer kostnadseffektiv metod för att tillverka ceralure B1.

Kontroll av zoonoser - Chagas sjukdom

En rad sjukdomar sprids med insekter. Chagas sjukdom finns i fattiga områden i sydamerika och sprids till människa med blodsugande skinnbaggar (kissing bugs, Triatoma infestans)

Chagas sjukdom orsakas av en parasit, Trypanosoma cruzi som överförs till människor av blod­sugande insekter. Parasiten invaderar krop­pens organ och symptomen är bland annat hjärtförstoring och så småningom förtida död. Idag anses 15 miljoner människor bära på parasiten och 75 miljoner män­niskor lever i riskzonen att infekteras. Chagas sjukdom är framförallt spridd i sydamerika.
Genom att försöka identifiera de ämnen som insekterna sänder ut (för att antingen locka till sig fler av samma art eller larma om fara) försöker man hitta sätt att kontrollera insekterna.
I samarbete med biologer på ett forskningsinstitut i Brasilien har vi lyckats identifiera flera ämnen som ingår i de doftavgivande körtlarna på insekterna och sedan framställt dem syntetiskt i laboratoriet. Just nu håller substanserna på att testas som attrahenter.
En av projektidéerna är att kunna ersätta den ineffektiva okulära besiktningen av hus i kåkstäder och byar med en enkel tänd­sticksaskliknande klisterfälla betad med insekternas egna doftlockämnen!

Projekt