Nieuwe ontdekking maakt ontwikkeling van veel krachtigere biopesticiden mogelijk
Brussel, 19 mei 2026 – Wetenschappers van VIB en de Vrije Universiteit Brussel hebben ontdekt hoe een veelgebruikt biologisch pesticide zichzelf efficiënter maakt. Het onderzoek, gepubliceerd in Nature Communications, laat zien hoe de bacterie Bacillus thuringiensis (Bt), die wereldwijd wordt ingezet tegen schadelijke insecten, een ultrasterk eiwitnet bouwt dat wat hen zo efficient maakt in het bestrijden van insectenplagen. Een nieuw stukje van de biopesticide-puzzel
Bacillus thuringiensis (Bt) is een bacterie die veel wordt gebruikt voor milieuvriendelijke plaagbestrijding. Ze richt zich specifiek op bepaalde insectenlarven en is veilig voor mensen, andere dieren en nuttige insecten zoals bijen.
De bacterie doodt de insecten in twee stappen. Eerst geeft ze gifstoffen af die de darmwand van het insect beschadigt. Daarna kunnen bacteriesporen binnendringen, zich vermenigvuldigen, en uiteindelijk het insect doden.
Wetenschappers vroegen zich al lang af hoe die gifstoffen en sporen lang genoeg bij elkaar blijven in de omgeving om insecten effectief te kunnen besmetten.
Onderzoekers van het VIB-VUB Centrum voor Structurele Biologie hebben nu het antwoord gevonden: een eerder onbekend vezelnetwerk dat zij 'sporesilk' noemen – een natuurlijk nanovezelnet met opmerkelijke eigenschappen.
Met behulp van geavanceerde beeldvormingstechnieken ontdekte het team dat Bt-sporen en toxinekristallen zijn ingebed in een dicht netwerk van ultradunne eiwitvezels. Deze vezels vormen een zeer georganiseerde dubbele spiraalstructuur en zijn chemisch gekoppeld tot een uitzonderlijk stabiel materiaal. De vezels assembleren zichzelf en blijven intact onder extreme omstandigheden, waaronder hitte, droogte, agressieve chemicaliën en mechanische belasting.
"Dit is een van de meest robuuste eiwitnetwerken die we in de natuur hebben gezien," zegt prof. Han Remaut, hoofdauteur van het onderzoek.
Gifstoffen en sporen samenhouden
"De sporesilk fungeert als een moleculair net dat sporen en gifstoffen in compacte 'infectie-eenheden' groepeert," zegt dr. Mike Sleutel (VIB-VUB). "Dus wanneer insectenlarven de bacterie opnemen, krijgen zij tegelijkertijd zowel de besmettelijke sporen als de giftige lading."
Toen onderzoekers het gen dat verantwoordelijk is voor deze vezels verwijderden, vielen de clusters uit elkaar. Hierdoor werd de bacterie minder effectief bij het doden van insectenlarven, met vertraagde sterfte in experimentele modellen.
Omgekeerd herstelden het toevoegen van de vezels – hetzij door middel van genetische engineering, hetzij door eenvoudigweg gezuiverde vezels toe te voegen – de sporen-toxineclustering en verhoogden de insectendodende efficiëntie aanzienlijk.
"Dit zou een praktische manier kunnen bieden om krachtigere en betrouwbaardere biopesticiden te ontwikkelen, terwijl regelgevings- en milieuveiligheidsnormen behouden blijven," zegt Remaut.
Het onderzoek geeft ook hints naar bredere toepassingen. Door hun extreme duurzaamheid en zelfassemblerend vermogen kunnen deze eiwitvezels inspiratie bieden voor nieuwe biomaterialen voor gebruik in biotechnologie en engineering.
Nu de landbouw naar duurzamere oplossingen streeft, zouden het begrijpen en benutten van natuurlijke systemen als deze een sleutelrol kunnen spelen in het verminderen van de afhankelijkheid van chemische pesticiden.
Publicatie
Auto-crosslinking sporesilk fibers promote endospore and Cry toxin clustering. Sleutel, Sogues, and Remaut. Nature Communications, 2026. DOI: 10.1038/s41467-026-70495-z
Financiering
Dit werk werd ondersteund door VIB, EMBO, en de Marie Skłodowska-Curie Actions.
Kristof Windels
Gunnar De Winter
