Aspergillus

Qualitätssicherung von Dr. med. Nonnenmacher am 2. Juni 2017
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Unter dem Begriff Aspergillus werden etwa 350 Arten von Schimmelpilzen zusammengefasst, die sich durch an einen Aspergill erinnernden Sporenträger auszeichnen. Schimmelpilze dieser Art bilden häufig sogenannte Pilzrasen mit unterschiedlichen Einfärbungen von milchig-weiß über grünlich-grau, rot, braun und gelblich bis schwarz. Einige wenige der weltweit verbreiteten und nahezu allgegenwärtigen Aspergillus-Arten produzieren Mykotoxine, die für den Menschen sehr giftig sind oder sie sind Auslöser sogenannter Aspergillosen.

Inhaltsverzeichnis

Was ist Aspergillus?

Aspergillus, auch Gießkannenschimmel genannt, umfasst etwa 350 verschiedene Arten von Schimmelpilzen. Ihr Name leitet sich vom Aspergill ab, dem lithurgischen Gerät, mit dem in der katholischen Kirche Weihwasser versprengt wird. Ebenso leitet sich die Bezeichnung Gießkannenschimmel von der Form der Tülle einer Gießkanne ab, denn unter dem Lichtmikroskop erinnern die für Aspergillus-Arten typischen Konidienträger (Konidiophore) in ihrem Aussehen an das Aspergill und an die Gießkannentülle.

Die Konidien bilden sich zwar auf vegetativem Wege, es besteht aber mittlerweile die Erkenntnis, dass viele Aspergillus-Arten auch eine Art der sexuellen Fortpflanzung kennen, und dass sich die sexuelle und die asexuelle Vermehrung abwechseln können. Wie die meisten anderen Pilzarten, leben Gießkannenschimmelpilze als Saprobionten auf abgestorbenem Organischem. Ihr besonderes Merkmal ist, Säuren und Enzyme zu sezernieren, die Makromoleküle des abgestorbenen organischen Materials aufspalten können. Erst dann nehmen sie die bereits aufgespaltenen Stoffe, z. B. Peptide, Aminosäuren und Lipide, mit ihren Hyphen auf. So findet praktisch vor der Aufnahme durch die Hyphen bereits eine Aufspaltung langkettiger Moleküle statt.

Während einige wenige Arten sehr giftige Mykotoxine produzieren und andere Arten als pathogene Keime das Krankheitsbild der Aspergillose erzeugen können, gibt es auch einige Arten, die als Edelschimmel positive und wichtige Beiträge für die Lebensmittelherstellung liefern.

Vorkommen, Verbreitung & Eigenschaften

Die überwiegende Mehrzahl der 350 bekannten Aspergillus-Arten leben als Saprobionten völlig unauffällig und leisten einen wichtigen Beitrag zur Verwertung abgestorbenen organischen Materials, das sie verstoffwechseln. Das Verbreitungsgebiet der Gießkannenpilze ist praktisch ubiquitär.

Ein Problem hinsichtlich der Gesundheit des Menschen besteht bei einigen wenigen Arten, die praktisch als Nahrungskonkurrenten auftreten und menschliche (organische) Nahrungsmittel besiedeln, verderben und vergiften können. Besonders gefährdet sind feucht-warme Habitate.

Die Arten Aspergillus flavus und Aspergillus niger, auch Schwarzschimmel genannt, produzieren beispielsweise hochtoxische Aflatoxine und können bei vorliegender Immunschwäche eine Aspergillose verursachen. Im Falle des Aspergillus niger können verschiedene Organe wie auch Haut und Nägel befallen werden. Ein höheres Infektionsrisiko besteht immer bei Organen, die etwa aus früheren Erkrankungen kleine, vernarbte Hohlräume aufweisen, in denen sich Aspergillus einnisten kann.

Als infektiös hat sich auch Aspergillus fumigatus erwiesen, der häufig an der Verursachung einer Aspergillose beteiligt ist. Besonders gefährdet sind immunsupprimierte und HIV-infizierte Menschen, da sie der Pilzinfektion nur wenig durch eigene Abwehrkräfte entgegensetzen können. Eine invasive Aspergillose, die auch das zentrale Nervensystem betreffen kann, verläuft dann mit meist sehr schlechter Prognose.

Jene Aspergillus-Arten, die mit der Synthetisierung von Mykotoxinen in Verbindung gebracht werden, sind meist auch als mögliche Auslöser für allergische Reaktionen bekannt.

Bedeutung & Funktion

Nicht alle pathogen wirkenden Aspergillus-Arten sind ausschließlich schädlich für den Menschen. Aspergillus niger, der im Erscheinungsbild an seinen schwarzen Sporen erkenntlich ist und in Form der Aspergillose sogar Haare und Nägel befallen kann, kann auch positiv genutzt werden. Die Chemo- und die Pharmaindustrie nutzt das Stoffwechselvermögen des Schwarzschimmels in großtechnischen Anlagen, um bestimmte Enzyme und organische Säuren wie Zitronensäure und Weinsäure herzustellen. Aspergillus melleus wird von der Pharmaindustrie für die großtechnische Herstellung verschiedenster Enzyme wie Proteinasen, Acylasen und Hydrolasen „gezüchtet“.

Eine andere Gruppe von Gießkannenpilzen und einiger Penicillin-Arten sind nicht pathogen, sondern werden als Veredler von Lebensmitteln geschätzt und benötigt. Bekannt sind die verschiedenen Blauschimmelkäsesorten wie Roquefort, Gorgonzola und Stilton. Auch zur Herstellung verschiedener Wurst- und Schinkensorten werden Edelpilzkulturen benötigt. Die Edelpilze geben den Lebensmitteln die erwünschte Geschmacksnote und halten „fremde“ Schimmelpilze fern, die das Lebensmittel verderben würden. Die nützlichen Schimmelpilze werden also nicht nur zur Geschmacksverbesserung durch Enzyme und weitere Stoffumsetzungen benötigt, sondern dienen auch der Haltbarmachung. Beispielsweise kommt Aspergillus oryzae für die Herstellung von Soja Sauce zum Einsatz.

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Krankheiten & Beschwerden

Vor den Toxinen einiger typischer Aspergillus-Arten kann man sich leicht schützen, da betroffene Lebensmittel bereits äußerlich am Schimmelbesatz, an Fäulnis oder an unangenehmem Geruch erkennbar sind. Wenn bereits Schimmelbesatz erkenntlich ist, kann man davon ausgehen, dass bereits weite Teile des verschimmelten Lebensmittels von Pilzhyphen durchzogen sind, da der Vorgang der Ausbreitung noch vor der sichtbaren Ausbildung der Fruchtkörper und ihrer Konidien oder Sporen erfolgt. Beispielsweise ist Marmelade, die sich in einem Glas befindet und sichtbaren Schimmelbesatz auf der Oberfläche zeigt, aus Sicherheitsgründen nicht mehr für den Verzehr geeignet.

Während man sich durch Aufmerksamkeit und durch Befolgung weniger Vorsorgemaßnahmen weitestgehend vor den Toxinen und allergenen Substanzen der Gießkannenpilze schützen kann, ist ein wirksamer Schutz vor dem Inhalieren von Sporen oder Konidien der Pilze praktisch nicht möglich, da die winzigen Sporen in der normalen Atemluft fast allgegenwärtig sind.

Normalerweise stellt das für ein intaktes menschliches Immunsystem kein Problem dar, weil genügend Abwehrmechanismen vorhanden sind, um die pathogenen Keime in Schach zu halten. Das Risiko, durch inhalierte Aspergillus-Sporen an einer Aspergillose zu erkranken oder allergische Reaktionen zu zeigen, steigt jedoch erheblich, wenn das Immunsystem durch eine Grunderkrankung wie AIDS, durch eine künstliche Immunsuppression oder etwa eine Grippe herabgesetzt ist.

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