Fakten (kompakt)
- *Aspergillus nidulans* fungiert als bedeutender Modellorganismus, der wesentliche Fortschritte in der Erforschung der Pilzgenetik und Zellbiologie ermöglicht hat. - Historisch wurde die Gattung lange den Deuteromycota (Fungi imperfecti) zugeordnet, da sexuelle Fortpflanzungsstadien bei vielen Arten zunächst unbekannt waren. - Die taxonomische Verbindung zum Stamm der Ascomycota wurde durch die Entdeckung sexueller Hauptfruchtformen (Teleomorphen) hergestellt, die unter anderem der Gattung *Eurotium* zugeordnet wurden.[7] - Ein fundamentaler Rahmen für die Klassifizierung wurde 1945 durch Charles Thom und Kenneth B. Raper in der Monographie *Manual of the Aspergilli* geschaffen, die 77 Arten systematisch ordnete. - Bereits 1833 trug Carl Friedrich Wallroth mit seinem Werk *Flora Cryptogamica Germaniae* durch detaillierte Beschreibungen zur Verfeinerung der frühen Artkonzepte bei.[7] - Moderne molekularphylogenetische Untersuchungen im 21. Jahrhundert haben die Einordnung der Gattung in die Ordnung der Eurotiales bestätigt.[7]
Die Gattung *Aspergillus* wurde erstmals 1729 von dem italienischen Botaniker Pier Antonio Micheli in seinem Werk *Nova Plantarum Genera* beschrieben, der neun Arten anhand ihrer charakteristischen Konidienköpfchen benannte. Taxonomisch formal etabliert wurde die Gattung im Jahr 1809 durch Heinrich Friedrich Link, der Michelis Beobachtungen validierte. Der wissenschaftliche Name leitet sich vom lateinischen *aspergere* (verstreuen) ab und bezieht sich auf das *Aspergill* (Weihwasserwedel), dem die mikroskopischen, sporentragenden Konidiophoren ähneln. Im Deutschen trägt die Gattung daher den etablierten Trivialnamen Gießkannenschimmel. Historisch wurde *Aspergillus* den Fungi Imperfecti (Deuteromycota) zugeordnet, da lange Zeit keine geschlechtliche Vermehrung bekannt war.[1] Sexuelle Stadien (Teleomorphe) wurden traditionell in separaten Gattungen wie *Eurotium* oder *Emericella* geführt. Nach der Revision des internationalen Nomenklatur-Codes im Jahr 2011 wurden diese Formen unter dem einheitlichen Gattungsnamen *Aspergillus* zusammengefasst.[3] Heute wird die Gattung phylogenetisch der Familie Aspergillaceae innerhalb der Ordnung Eurotiales zugeordnet.[1] Die interne Systematik unterteilt die über 450 akzeptierten Arten in verschiedene Untergattungen wie *Nidulantes*, *Fumigati*, *Circumdati* und *Aspergillus*.[1][4] Diese Einteilung basiert auf modernen polyphasischen Ansätzen, die Morphologie und molekulare Phylogenie kombinieren.[4]
Die Kolonien von *Aspergillus*-Arten zeichnen sich makroskopisch meist durch eine samtige oder pudrige Textur aus, die durch die massive Produktion asexueller Sporen entsteht. Die Färbung der Kolonien variiert je nach Art und Konidiendichte stark und reicht von Blaugrün über Gelb bis hin zu Schwarz, wobei diese Merkmale oft bereits nach 3 bis 7 Tagen sichtbar werden. Das vegetative Myzel besteht aus septierten Hyphen, die ein verzweigtes Netzwerk zur Nährstoffaufnahme bilden. Das zentrale mikroskopische Bestimmungsmerkmal ist der Konidiophor, ein spezialisierter Sporenträger, der aus einer Fußzelle entspringt und in einem langen Stiel endet, der eine geschwollene, kugelige bis subglobose Vesikel trägt. Diese charakteristische Struktur erinnert optisch an ein Aspergill (Weihwasserwedel), was der Gattung ihren Namen verlieh. Auf der Vesikel befinden sich flaschenförmige Phialiden, die entweder direkt (monovertizillat) oder über eine Zwischenschicht aus Metulae (bivertizillat) angeordnet sind. Die asexuellen Konidien werden durch enteroblastische Knospung in langen Ketten gebildet und sind im reifen Zustand meist kugelig sowie oft rau wandig. Die Architektur der Sporenköpfe ist taxonomisch relevant; so zeigt *Aspergillus fumigatus* typischerweise monovertizillate Phialiden mit dichten, säulenförmigen Köpfen und blaugrauen bis graugrünen Kolonien. Im Gegensatz dazu weist *Aspergillus flavus* bivertizillate Strukturen auf, bei denen Metulae einen sekundären Wirtel bilden, was zu größeren und komplexeren Köpfen führt. *Aspergillus niger* ist an seinen anfangs weißen oder gelben, später tiefschwarzen Kolonien und kompakten Köpfen erkennbar. Neben der asexuellen Form bilden einige Arten im sexuellen Zyklus kugelige, geschlossene Fruchtkörper (Kleistothecien) aus, die keine Öffnung besitzen. Diese Fruchtkörper enthalten Asci mit je acht hitzeresistenten Ascosporen, die dem Überleben unter widrigen Bedingungen dienen. Genomische Analysen haben zudem kryptische Artenkomplexe enthüllt, wie etwa innerhalb der Sektion *Fumigati*, die morphologisch kaum von der Hauptart zu unterscheiden sind.[1]
Die Gattung *Aspergillus* nimmt eine ambivalente Rolle ein, da sie sowohl als bedeutender Schädling in der Landwirtschaft und Medizin als auch als Nützling in der Biotechnologie fungiert.[3] Agrarwirtschaftlich verursachen Arten wie *A. flavus* massive Schäden durch die Kontamination von Grundnahrungsmitteln wie Mais und Erdnüssen mit karzinogenen Aflatoxinen.[3] Medizinisch ist *A. fumigatus* der Hauptverursacher der invasiven Aspergillose, die bei immungeschwächten Patienten eine Mortalitätsrate von 30–50 % aufweist. Zudem lösen Sporen bei Asthmatikern und Mukoviszidose-Patienten allergische bronchopulmonale Aspergillose (ABPA) aus. In Innenräumen zeigt sich ein Befall durch pulvrige, grün bis schwarz gefärbte Kolonien sowie einen muffigen Geruch, der durch flüchtige organische Verbindungen wie 1-Octen-3-ol entsteht. Präventive Maßnahmen konzentrieren sich auf Feuchtigkeitskontrolle und Hygiene, da die Sporen extrem widerstandsfähig gegen Austrocknung und UV-Strahlung sind. Das medizinische Monitoring umfasst bildgebende Verfahren zum Nachweis des "Halo-Zeichens" in der Lunge sowie serologische Tests auf Galactomannan-Antigene. Die chemische Bekämpfung erfolgt medizinisch primär durch Azol-Antimykotika wie Voriconazol, wobei zunehmende Resistenzen durch den landwirtschaftlichen Fungizideinsatz problematisch sind.[3] Im Pflanzenschutz kommen spezialisierte Fungizide wie Cyclobutrifluram zum Einsatz, um den Befall spezifisch zu kontrollieren. Zur Desinfektion von Oberflächen und Abfallstationen werden auch Kombinationspräparate aus Chemikalien und ätherischen Ölen wie Nelken- oder Teebaumöl verwendet.[6] Als biologische Maßnahme (Biocontrol) werden nicht-toxigene Stämme von *A. flavus* ausgebracht, um toxinbildende Stämme auf Nutzpflanzen durch Konkurrenzausschluss zu verdrängen. Neuere Ansätze zielen auf die Hemmung der Ergosterol-Synthese in Kombination mit oxidativem Stress zur Abtötung des Pilzes ab.[6] Regulatorisch gelten strenge Grenzwerte, wie etwa das Limit der US-FDA von 20 ppb für Aflatoxine in Lebensmitteln, um gesundheitliche Risiken zu minimieren. Aufgrund von Klimamodellen, die eine Ausbreitung pathogener Arten in kühlere Regionen prognostizieren, gewinnt die Anpassung von Überwachungsstrategien an Bedeutung.[3]
