Zwei Auszeichnungen für Marcus Lantzius-Beninga und seine Forschung

Forschung für nachhaltige Landwirtschaft

Ziel des von der Studienstiftung geförderten Promotionsprojekts von Lantzius-Beninga ist es, eine Plattformtechnologie zu entwickeln, die bioaktive Moleküle und Substanzen wie beispielsweise Pflanzenschutzmittel oder Signalmoleküle effizienter und gezielter an Pflanzen abgibt, als dies herkömmliche Systeme schaffen. Der junge Forscher beschreibt sein Promotionsprojekt wie folgt: „Wir entwickeln ein Konzept, das die Freisetzung von Wirkstoffen für die Landwirtschaft nachhaltiger gestaltet. Dafür nutzen wir die Kraft, die bei den Wachstumsbewegungen der Pflanzen wirkt.“

In einem ersten Schritt sollen mikroskopisch kleine Polymerstrukturen entwickelt werden, die gezielt an verschiedenen Teilen der Nutzpflanzen haften können. An diese Polymere sind inaktive Wirkstoffmoleküle gebunden. Bei der Wachstumsbewegung wirkt dann mechanische Kraft auf das Molekül, wodurch die Verbindung zum Wirkstoff an einer Art Sollbruchstelle gespalten wird und so letztendlich die gewünschte Substanz freigesetzt und aktiviert wird. „Unsere Idee hat gleich zwei große Vorteile: Erstens verringern wir deutlich die Menge an Pestiziden und Wirkstoffen, die wir in die Umwelt einbringen und zweitens kann das Potenzial von Pflanzen, wertvolle Verbindungen auf Abruf zu produzieren, damit erstmalig ganz gezielt genutzt werden“, erläutert Lantzius-Beninga. Dieses innovative Konzept vereint interdisziplinäre Grundlagenforschung mit einem hohen Anwendungspotenzial in den Bereichen Landwirtschaft, Pflanzenschutz und Pflanzenzüchtung.

Durch das geplante Freisetzungssystem ist die örtlich gezielte und zeitlich abstimmbare Abgabe von Pflanzenschutzmitteln möglich, wodurch erheblich weniger Pestizide zum Einsatz kommen als bei herkömmlichen Systemen, bei denen eher auf Quantität statt Präzision gesetzt wird. In einem weiteren Schritt des Projekts geht es darum, der Pflanze gezielt bioaktive Signalmoleküle, wie natürliche pflanzliche Stresshormone, zuzuführen. Diese sollen zu einem bestimmten Zeitpunkt die Produktion von Sekundärstoffen auslösen, um die Pflanze widerstandsfähiger gegen drohende Pilzinfektionen und andere Pathogene zu machen. Im Erfolgsfall könnte dies den Bedarf an externen Pestiziden erheblich reduzieren oder sogar überflüssig machen.

Interdisziplinarität als Schlüssel zum Erfolg

Die Freude über die Zusage für das Stipendium war groß bei Marcus Lantzius-Beninga: „Es ist ein besonderes Gefühl, erstmalig eine Förderung für ein eigenes Projekt zu erhalten. Die Bestätigung einer guten Idee seitens der Experten motiviert mich und ich sehe es als ersten Schritt selbstbestimmt forschen zu können.“

Zu diesem Forschungsprojekt hat ihn vor allem der Bereich der Polymer-Mechanochemie inspiriert. „Während meines Studiums habe ich diese Ansätze kennen und schätzen gelernt. Mein Forschungspraktikum bei Robert Göstl und Andreas Herrmann hat mich inspiriert, diese Konzepte auf nachhaltige Materialien und ein neues Anwendungsgebiet – die Landwirtschaft – zu übertragen.“ Der größere Zusammenhang ist ihm dabei wichtig: „Ich sehe es als Chance, mit meiner Forschung einen Beitrag zu globalen Herausforderungen wie Ernährung, Pflanzenschutz und nachhaltiger Landwirtschaft zu leisten.“

Doch die Arbeit bringt auch Herausforderungen mit sich, besonders im interdisziplinären Kontext. Das Forschungsprojekt wird nämlich in Kooperation mit Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern am Leibniz-Institut für Pflanzenbiochemie in Halle (Saale) umgesetzt. „Die größte Herausforderung bei der Konzeptionierung war, die Denkweise und Anforderungen der Pflanzenforscherinnen und ‑forscher zu verstehen und in meine Arbeit zu integrieren. Das erfordert viel Kommunikation und ein Verständnis für die unterschiedlichen Wissensstände und Perspektiven der Projektpartner“, erklärt Lantzius-Beninga. Sein Projekt zeigt jedoch eindringlich, wie wichtig interdisziplinäre Zusammenarbeit ist, insbesondere wenn Grundlagenforschung und Anwendungspotenzial Hand in Hand gehen sollen.

Blick in die Zukunft

Für Marcus Lantzius-Beninga ist es entscheidend, dass seine Forschung nach der Promotion einen Beitrag zur Lösung bedeutender globaler Herausforderungen leistet. Dabei liegt ihm besonders am Herzen, dass seine Arbeit nicht nur wissenschaftlich relevant ist, sondern auch einen konkreten Nutzen für die Gesellschaft bietet. Nach seiner Promotion könnte er sich vorstellen, zunächst als Post-Doc in einer anderen Arbeitsgruppe tätig zu werden, um neue Perspektiven und Ansätze zu gewinnen. Langfristig strebt er eine akademische Karriere an, in der er eine eigene Arbeitsgruppe aufbauen möchte. Alternativkann er sich auch gut vorstellen in einem innovativen, dynamischen Unternehmen tätig zu werden.

Promotionsförderung der Studienstiftung des deutschen Volkes

Das Promotionsstipendium der Studienstiftung des deutschen Volkes fördert Promovierende finanziell und ideell, unterstützt sie bei ihrer wissenschaftlichen und persönlichen Entwicklung und schafft Freiräume für exzellente Forschung. Es ist verknüpft mit Vernetzungs- und Qualifizierungsangeboten sowie individueller Betreuung zur Stärkung der Fähigkeiten der Promovierenden und fördert gesellschaftliche Verantwortung. Jährlich vergibt die Studienstiftung circa 300 Promotionsstipendien deutschlandweit an Promovierende aller Fachrichtungen.                       

Friedrich-Wilhelm-Preis

Der Friedrich-Wilhelm-Preis wird jährlich in Form eines Preisgeldes an Studierende und Nachwuchswissenschaftlerinnen und -wissenschaftler der RWTH Aachen vergeben, die aufgrund ihrer herausragenden Leistungen bei Masterarbeiten und Dissertationen ausgewählt wurden. Marcus Lantzius-Beninga hat im November 2024 diesen Preis vom Rektor der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen, Ulrich Rüdiger, im Rahmen einer Festveranstaltung verliehen bekommen.