Schimmel durchwächst einen verderbenden Pfirsich. Die Einzelaufnahmen wurden im Abstand von etwa 12 Stunden erstellt – über einen Zeitraum von sechs Tagen.
Die große Mehrzahl der Schimmelpilze lebt für den Menschen unauffällig alsSaprobiont in bestimmtenökologischen Nischen. Einige Schimmelpilzarten haben für den Menschen besondere Bedeutung als Human-Parasiten und Erreger von Infektionskrankheiten[2] sowie als Ursache meldepflichtiger Pflanzenkrankheiten und vonSchimmelpilzgiften in verdorbenen Lebensmitteln. Schimmelpilze sind aber auch Nahrungsmittel-Veredler sowie biologische Quellen fürAntibiotika und cholesterinsenkende Medikamente.[3]
Schimmelpilze zeigen sich oft als farbiger Belag auf verdorbenen Lebensmitteln (z. B. Brot, Früchte) sowie auf feuchten Wänden oder Holz. Voraussetzung für die Bildung und Ausbreitung eines Schimmelpilzbefalls ist im Allgemeinen ein ausreichendes Angebot vonFeuchtigkeit, entweder auf der befallenen Substanz selber, in Form regelmäßigerTauwasserbildung oder durch deutlich erhöhteLuftfeuchtigkeit. Oft begünstigt die Besiedlung von organischen Substanzen durch Schimmelpilze eine Reihe von nachfolgendenFäulnisprozessen.
Schimmelpilz-Sporen verbreiten sich über die Luft und bilden einMyzel aus, wenn sie geeignete Lebensbedingungen vorfinden. Das Myzel besteht aus mikroskopisch kleinen, vielfach verzweigten Pilzfäden, denHyphen, die sich kreisförmig ausbreiten.
Aufgrund mangelnder Kriterien zur systematischen Klassifizierung von Schimmelpilzen (generell beiFungi imperfecti) konnte in der Vergangenheit kein umfassendes System aufgestellt werden, das auf der Abstammung und Verwandtschaft der Gruppen fußt. Durch molekulargenetische Methoden werden heute die Beziehungen der Arten aufgedeckt, sodass die frühere Einteilung der ungeschlechtlichen Stadien in die Abteilung derFungi imperfecti (Deuteromycota) obsolet geworden ist.
Da viele Arten bislang vorrangig aufgrund von morphologischen Merkmalen eingeteilt wurden, ist die Klassifizierung noch nicht abgeschlossen (siehe dazu auch:Liste der Fusarien).
Im Wesentlichen werden folgende Gattungen von Schimmelpilzen unterschieden:[4]
Mit dem Mikroskop ist zu erkennen, dass der Schimmelpilz aus zahlreichen feinen Fäden besteht. DieseMyzelien sind die eigentlichen Schimmelpilze. Sie können weißlich, grünlich, grau oder andersfarbig aussehen. Deutlich sichtbar sind demgegenüber meist lediglich die der Fortpflanzung dienendenSporenträger. Diese bilden wichtige Unterscheidungsmerkmale zwischen den einzelnen Arten. Nach der Form der Sporenträger lassen sich etwaKöpfchenschimmel,Pinselschimmel undGießkannenschimmel unterscheiden.
DieVermehrung erfolgt meistens aufungeschlechtlichem Wege überSporen, die am Ende von sporentragenden Strukturen erzeugt werden. Die Sporen werden bei schimmelbildendenSchlauchpilzen – wie etwaAspergillus oderPenicillium –Konidien genannt. Um eine Vielzahl von diesen Konidien entstehen zu lassen, erzeugen die Myzelfäden nach einiger Zeit Sonderhyphen, dieKonidienträger. Diese sind je nach Art unterschiedlich und bestehen aus oft dicht verzweigten Hyphen, die bei schwacher Vergrößerung wie ein kleiner Wald aussehen. An den äußeren Verästelungen werden Sporen (Konidien) gebildet, die bei vielen Schimmelpilzen kettenförmig aneinandergereiht nach außen ragen. Der Schimmel nimmt in diesem Stadium eine staubige Beschaffenheit an.
Bei den schimmelbildendenMucorales, die zu denZygomyceten gehören, werden die Sporen nicht am Ende von Konidienträgern abgeschnürt, sondern oft zu Tausenden inSporangien erzeugt, die als kugelige Anschwellungen am Ende von Sporangienträgern ausgebildet werden.
Da Schimmelpilze fast überall vorkommen, sind ihre Sporen in der Regel immer in der Luft vorhanden. Diese sind für die Mehrzahl der Menschen ungefährlich, wenn sie nicht in Massen auftreten, sie können aber in bestimmten FällenAllergien auslösen oder bei Menschen mit geschwächtemImmunsystem zu gelegentlich schweren Erkrankungen führen.[6]
Schimmelpilze als Nütz- und Schädlinge sowie Krankheitserreger
Edelschimmel-Kolonien imRoquefortkäseSchadschimmel auf FrischkäseSalami mit SchadschimmelBrot mit SchadschimmelSchimmel im Anfangsstadium auf einer Orange
Schimmel bezeichnet die von Schimmelpilzen hervorgerufene Oberflächenveränderung, die mit bloßem Auge sichtbareSchimmelfäule; diese besteht meistens in (oftpigmentierten)Konidien- oderSporangienträger und dem Pilzmyzel.
Von den 130.000 Pilzarten sind nur wenige milchwirtschaftlich nutzbar und somit für die Herstellung vonKäse als Reifungsorganismen geeignet. Von schädlichen Kulturen unterscheidet diese milchwirtschaftlich genutzten Pilzarten die Tatsache, dass sie dem Käse lediglich ihre spezifischen Aromen verleihen, jedoch für den menschlichen Organismus völlig harmlos sind. Um die Bildung von Schimmel zu fördern, werden bestimmte Käsearten während des Reifeprozesses mit breiten Nadelnpikiert, also gestochen, damit durch die entstandenen Nadelkanäle Sauerstoff in den Käse dringen kann, was die Schimmelbildung fördert und beschleunigt.
Nutzen und Schaden von Schimmel können eng beieinander liegen:
Antibiotika wiePenicillin werden als Stoffwechselprodukte von Schimmelpilzen wiePenicillium chrysogenum (frühere BezeichnungPenicillium notatum) hergestellt. Auch zuvor (um 1948)[7] fand verschimmeltes Brot schon Anwendung bei der Behandlung eitriger Wunden. Bereits im 8. Jahrhundert fand Schimmel (von trockenem Käse) Verwendung zur Behandlung von Wunden und Geschwüren, wie aus demLorscher Arzneibuch (Blatt 31v) hervorgeht.[8]
Aspergillus niger kann beim Menschen vielerlei Krankheiten hervorrufen und gedeiht selbst bei extremen pH-Werten, aber wird industriell zur Herstellung vonZitronensäure verwendet.
Ein Schimmelpilz kann durch seineZellbestandteile, seineStoffwechselprodukte und seineSporen Menschen und Haustieren schaden oder ihnen zumindest lästig sein. Unerwünschte Folgen können in erheblicher Geruchsbelästigung, inallergischen Reaktionen und in – eventuell tödlichen – Vergiftungen bestehen. Im Extremfall befallen und zerstören Schimmelpilze (vor allemAspergillus fumigatus, aber seit Beginn des 21. Jahrhunderts auch seltenere Pilze wie Zygomyceten und Fusarien[9])Körpergewebe mit tödlichem Ausgang.
Ausgeprägte (invasive) Schimmelpilzinfektionen weisen eine hohe Sterblichkeit (Letalität) auf, erfordern eine monatelange und kostenintensive Therapie sowie häufig eine Sekundärprophylaxe. Gerade Schimmelpilze wie etwaAspergillus niger,Aspergillus fumigatus und die meistenJochpilze (Zygomycota), die als Urheber tödlicher (letaler) Erkrankungen bekannt sind, kommen praktisch überall im Erdboden und auch in der Blumenerde als natürlichesaprotrophe („fäulnisfressende“) Organismen vor, ohne merklich zu schaden. Von Schimmel ausgehende Gefahr hängt zumeinen von derWirkstoffkonzentration (von Stoffwechselprodukten, Zellbestandteilen bzw. Sporen) beim Kontakt mit betroffenen Personen oder Haustieren ab. Solchen relevanten Konzentrationen werden Menschen und Tiere vor allem ausgesetzt, wenn sie schimmelbefallene Nahrung aufnehmen (Gifte), sich in befallenen Räumen aufhalten (Sporen, Gifte) oder selbst befallen sind (Infektion:Mykosen; Gifte,allergeneZellproteine). Die Gefahr allergischer Reaktionen oder von Mykosen betrifft zum anderen nur entsprechendempfindliche oderimmungeschwächte Individuen.AIDS,Diabetes mellitus (Typ 1),Leukämie,Neutropenie oder eine Immunreaktionen unterdrückende (Immunsuppression beiOrgantransplantation,Autoimmunkrankheit,Allergie) bzw. beeinträchtigende Therapie (Chemotherapie oderBestrahlung beiKrebs) kann eine solche Immunschwächung bewirken. Die Mykose ist dann eineopportunistische Infektion.
EineAspergillose ist eine Mykose, verursacht durch eineArt der GattungAspergillus, die in manchen Fälleninnere Organe befallen kann (invasive Aspergillose) – und zum Tode führen kann. Zum Erregernachweis bzw. zur Diagnose und zur Überwachung eine Therapie gehören ein wiederholtesGalactomannane-Screening, ggf. auch Untersuchungsverfahren wieBronchoskopie undBiopsie. Bei Verdacht auf eine Infektion der Lunge wird statt einer konventionellen Röntgenaufnahme die Durchführung einerhochauflösenden HR-Computertomographie empfohlen.[9] EinAspergillom ist eine Aspergillose, bei der sich ein „Pilzball“ in einer Körperhöhle (oft der Lunge) ansiedelt. Gefahr geht dabei von den an der Kugeloberfläche gebildetenSporen aus. Bei Aspergillomen oder weiterhin behandlungsbedürftigen Restsymptomen nach einer Therapie ist eventuell eine operative Sanierung erforderlich.[9]
LautUBA-Leitfaden, S. 10 f. bzw.UBA-Broschüre, S. 5 können eingeatmete Sporen und Stoffwechselprodukte von Schimmelpilzen allergische und reizende Reaktionen beim Menschen auslösen. Es wird angenommen, dass dies grundsätzlich für alle Schimmelpilze gilt. Dazu sind sie nicht nur lebend, sondern auch abgestorben in der Lage (währendInfektionen nur vonlebenden Schimmelpilzen ausgehen).Dieallergische bronchopulmonale Aspergillose ist eine Sonderform derAspergillose. Sie befälltAtemtrakt/Lunge und führt weiter zuBronchialasthma.
EineZygomykose ist eine Mykose, die von einer Art der AbteilungJochpilze (Zygomycota, KlasseZygomycetes; zumeist OrdnungMucorales (Köpfchenschimmelartige), daher auch Mucormykose) verursacht wird. Hierzu zählen u. a. die GattungenMucor (Köpfchenschimmel) undRhizopus (Brotschimmel, vor allem der in Nahrungsmitteln und im Erdboden lebendeRhizopus stolonifer). Der Pilz breitet sich über die Blutbahnen aus, schädigt sie, unterbricht so die Versorgung von Geweben (besondersGesicht) und führt in wenigen Tagen zum Tod (in 4 von 5 Fällen). Eine Zygomykose, besonders mit derart fatalem Verlauf, droht jedoch nur bei stark ausgeprägterImmunschwäche.Wegen der unklaren bzw. unspezifischenSymptome sindMykosen oft nicht leicht zu erkennen.
Zu den selten vorkommenden Erregern von Schimmelpilzinfektionen gehören neben den Zygomyzeten auch Acremonium- und Paecilomyce-Arten.[10]
EinePhäohyphomykose ist eine Infektion der Haut mit verschiedenen Schimmelpilzen, die vor allem bei Haustieren auftritt.
Die medikamentöse (antimikrobielle) Behandlung und Sekundärprophylaxe einer Infektion durch Schimmelpilze erfolgt mitAntimykotika. Während der Behandlung einer Schimmelpilzinfektion solltenSteroide und andere Immunsuppressiva (s. o.) soweit möglich abgesetzt oder reduziert werden.[11]
Übersprungverhalten von Schimmel auf NektarinenNahaufnahme eines Schimmelpilzes auf einer Nektarine
Abgesehen von den oben genannten nützlichen Pilzen („Edelschimmel“) verderben Schimmelpilze die Nahrung sensorisch, vor allem geschmacklich, und bergen die oben genannten gesundheitlichen Risiken, insbesondere durchMykotoxine. Diese Schimmelpilzgifte werden an die Lebensmittel abgegeben und können sich darin verteilen, besonders schnell in sehr wasserhaltigen Nahrungsmitteln. Durch Kochen, Braten, Backen, Säuern, Trocknen oder Einfrieren lassen sie sich nicht entfernen. Mykotoxine können mittels primärer Kontamination bei der Verarbeitung von kontaminierten Rohstoffen unbemerkt im Nahrungsmittel verteilt an den Verbraucher gelangen oder mittels sekundärer Kontamination unmittelbar durch Wachsen von Schimmel auf dem Nahrungsmittel eingebracht werden.
Von Schimmel befallene Lebensmittel müssen entsorgt werden. Nur einen Teil abzuschneiden, genügt im Allgemeinennicht, da der Schimmel sich für das menschliche Auge unsichtbar ausbreitet. Nur bei manchen Lebensmitteln, in denen sich weder der Pilz noch die Gifte bereits weit ausgebreitet haben können, kann man den Schimmel und einen großzügig bemessenen Bereich rund um die befallene Stelle entfernen. Dies betrifft:
Auch inHartkäse kann sich Schimmel wenig ausbreiten – man kann den Schimmel großzügig abschneiden und den Rest des Käses verzehren.
Ebenso wird das Wachstum der Pilze in luftgetrockneten Wurst- und Schinkensorten gehemmt, wie beispielsweise bei vielenSalami-Sorten.
Schimmelpilze können bei Temperaturen von 0 bis 60 °C wachsen, am schnellsten zwischen 20 und 25 °C.[12]Schimmel auf Lebensmitteln kann auch bei bis zu −10 °C weiterwachsen. Eine Lagerung im Tiefkühlschrank bei −18 °C reicht, um das Schimmelwachstum aufzuhalten.
Schimmelpilze können sich auf Papier vor allem bilden, wenn staubbefallenes oder verschmutztes Archivgut einer zu hohen relativen Luftfeuchtigkeit von über 60 % ausgesetzt wird oder sich durch Wasserschäden eine erhöhte Objektfeuchte entwickelt. Auch Temperaturschwankungen, die mit einer Änderung der Luftfeuchtigkeit einhergehen, oder eine unzureichende bzw. falsche Lüftung kann Schimmelbefall verursachen.[13]
Auch in Gebäuden können sich Schimmelpilze ansiedeln. Ursache für Schimmel in Innenräumen ist hohe Feuchtigkeit. Diese kann zurückzuführen sein auf Kondenswasser, unzureichende Lüftung oder noch vorhandene Baufeuchte. Die Folgen des Schimmelbefalls in Gebäuden reichen von der Zerstörung einzelner Bauteile (z. B. Fensterrahmen aus Holz),[14] über den Befall von Gebrauchsgegenständen bis hin zur gesundheitlichen Belastung der Bewohner. Bei Personen, die auf Schimmelallergisch reagieren, kann ein längerer Aufenthalt in schimmelbefallenen Räumen zu allergischen Reaktionen führen.[15]
Schimmelpilze gehören zu denBiostoffen und können die Gesundheit von Beschäftigten amArbeitsplatz gefährden. Schimmelpilze haben einsensibilisierendes bzw.allergenes Potenzial, allerdings führt meist erst eine längere Exposition in hoher Konzentration zu einer Sensibilisierung oder Allergie. Bei Personen, die bereits eine Allergie haben, können auch geringe Konzentrationen ausreichen, um allergische Reaktionen (vorwiegend der Atemwege) hervorzurufen. Schimmelpilze, ihre Sporen oder Zellwandbestandteile können auch toxische Wirkungen auf dieAtemwege,Schleimhäute und/oder dieHaut haben.[16]
In verschiedenen Arbeitsbereichen können ein breites Spektrum von Pilzarten sowie deren Stoffwechsel- und Zerfallsprodukte (Mykotoxine) auftreten. Ebenso groß ist der Bereich unterschiedlicher Konzentrationen dieser Stoffe. Für die Belastung der Atemluft am Arbeitsplatz mit Schimmelpilzen gibt es keine medizinisch-toxikologisch begründeten Grenzwerte. Die Messverfahren für Schimmelpilze sind zahlreich, aber deren Ergebnisse untereinander meist nicht vergleichbar.[17]
Der vom Ausschuss für biologische Arbeitsstoffe (ABAS) desBundesministeriums für Arbeit und Soziales (BMAS) eingesetzte Arbeitskreis „Arbeitsplatzbewertung“ widmet sich diesem Problem und begleitet die Entwicklung und Validierung standardisierter Messverfahren für Schimmelpilze und andere biologische Arbeitsstoffe in der Luft am Arbeitsplatz.[17]
InFrachtcontainern liegen infolge von hoher Luftfeuchtigkeit, erhöhten Temperaturen und mangelnder Luftbewegung gute Lebensbedingungen für Schimmelpilze vor. Diese besiedeln (feuchtes) Holz, aber auch andere Materialien oder Produkte wie Pappe, Textilien, Möbel oder Deko-Produkte. Sporen, die beim Öffnen des Frachtcontainers und besonders beim Entladen schimmelpilzbefallener Materialien aus dem Container aufgewirbelt werden, können durch Einatmen in den Körper von Beschäftigten gelangen und stellen somit eine gesundheitliche Gefahr dar.[16]
Verbraucherzentrale Bundesverband e. V.:Feuchtigkeit und Schimmelbildung in Wohnräumen. 16. Auflage 2012,ISBN 978-3-936350-68-5.
H. J. Bünger:Gesundheitsrisiken durch eine inhalative Exposition gegenüber mykotoxinbildenden Schimmelpilzen. In:Gefahrstoffe – Reinhaltung Luft 65(9)/2005, S. 341–343.ISSN0949-8036
G. M. Fischer, N. Hollbach, C. Schmitz, W. Dott:Luftgetragene Schimmelpilze in der Umwelt des Menschen – gesundheitliche Relevanz und Möglichkeiten der Risikobewertung. In:Gefahrstoffe – Reinhaltung Luft. 65(9)/2005, S. 335–340.ISSN0949-8036
L. Roth, H. Frank, K. Kormann:Giftpilze. Pilzgifte. Schimmelpilze. Mykotoxine. Vorkommen, Inhaltsstoffe, Pilzallergien. ecomed, Landsberg 1990,ISBN 3-609-64730-2.
H.-J. Moriske, R. Szewzyk:Leitfaden zur Vorbeugung, Untersuchung, Bewertung und Sanierung von Schimmelpilzwachstum in Innenräumen („Schimmelpilz-Leitfaden“).Umweltbundesamt, Berlin 2002. (PDF-Datei, 1010 KB.)
↑P. Sitte, H. Ziegler, F. Ehrendorfer:Strasburger. Lehrbuch der Botanik. 33. Auflage. Urban & Fischer, 1991,ISBN 3-437-20447-5.
↑Werner Heinz:Infektionen durch Pilze. In: Marianne Abele-Horn (Hrsg.):Antimikrobielle Therapie. Entscheidungshilfen zur Behandlung und Prophylaxe von Infektionskrankheiten. Unter Mitarbeit von Werner Heinz, Hartwig Klinker, Johann Schurz und August Stich, 2., überarbeitete und erweiterte Auflage. Peter Wiehl, Marburg 2009,ISBN 978-3-927219-14-4, S. 269–287, hier: 281–287.
↑Axel Arthur Brakhage:Systemic fungal infections caused by Aspergillus species: epidemiology, infection process and virulence determinants. In:Current Drug Targets.Band6, 2005,S.875–886,PMID 16375671.
↑Gottfried Eysank:Brief an die Herausgeber. In:Würzburger medizinhistorische Mitteilungen. 22, 2003, S. 609 f.
↑Gundolf Keil:Einleitung. In: Gundolf Keil (Hrsg.):Das Lorscher Arzneibuch. (Handschrift Msc. Med. 1 der Staatsbibliothek Bamberg); Band 2: Übersetzung von Ulrich Stoll und Gundolf Keil unter Mitwirkung von AltabtAlbert Ohlmeyer. Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft, Stuttgart 1989, S. 7–14, hier: S. 14 und 62.
↑abcWerner Heinz:Infektionen durch Pilze. 2009, S. 281.
↑Werner Heinz:Infektionen durch Pilze. 2009, S. 285 f.
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