Fakten (kompakt)
- Der Pilzstamm *Paecilomyces lilacinus* YT08 wird biotechnologisch spezifisch zur industriellen Herstellung des Enzyms Chitosanase genutzt. - Zur Maximierung der Sporenausbeute und -aktivität wurden spezielle Verfahren der Flüssig-Submersfermentation entwickelt, die auf einer zweistufigen Kontrolle von Belüftung und gelöstem Sauerstoff basieren.[3] - Für den gezielten Einsatz an Dreizahn-Ahorn (*Acer buergerianum*) wurde der spezifische Stamm CGMCC Nr. 17069 isoliert und charakterisiert. - Neben flüssigen Präparaten existieren entwickelte Granulat-Formulierungen, die sich durch eine besonders hohe Sporendichte und verbesserte Stabilität auszeichnen.[3]
Die Gattung *Paecilomyces* wurde wissenschaftlich von Bainier beschrieben. Sie wird der Abteilung der Schlauchpilze (Ascomycota) zugeordnet und weist eine enge Verwandtschaft zur Gattung *Penicillium* (Pinselschimmel) auf. Traditionell zählten diese Pilze zu den Fungi imperfecti, da sie in der Regel keine Hauptfruchtform (Teleomorphe) ausbilden, sondern sich rein ungeschlechtlich über Konidien vermehren. Genetische Untersuchungen ermöglichten jedoch die Zuordnung der Gattung *Byssochlamys* Westling als entsprechende Hauptfruchtform. Im Zuge der Revision des Nomenklatur-Codes auf dem Kongress in Melbourne 2011 wurde beschlossen, die imperfekten und perfekten Formen unter einem Namen zu vereinen. Obwohl *Byssochlamys* nomenklatorisch Vorrang gehabt hätte, wurde der Gattungsname *Paecilomyces* als *Nomen conservandum* geschützt und beibehalten. Infolgedessen sind alle ehemaligen Arten der Gattung *Byssochlamys* nun taxonomisch in die Gattung *Paecilomyces* integriert. Systematisch wird die Gattung innerhalb der Ordnung Eurotiales der Familie Thermoascaceae zugerechnet.[1]
Die Gattung *Paecilomyces* umfasst Schimmelpilze aus der Abteilung der Schlauchpilze (Ascomycota), die morphologisch eine große Nähe zur bekannten Gattung *Penicillium* (Pinselschimmel) aufweisen. Diese Pilze werden den Fungi imperfecti zugeordnet, da sie in der Regel keine sexuelle Hauptfruchtform (Teleomorphe) ausbilden. Die Vermehrung erfolgt stattdessen ungeschlechtlich durch die Bildung von Konidien. Durch genetische Untersuchungen konnte jedoch die Gattung *Byssochlamys* als die zugehörige Hauptfruchtform für die Gattung als Ganzes identifiziert werden. Infolgedessen wurden alle ehemaligen *Byssochlamys*-Arten taxonomisch in die Gattung *Paecilomyces* integriert. Bestimmte Arten wie *Paecilomyces variotii* lassen sich als Erreger von Schimmelpilzinfektionen identifizieren.[1] Andere Vertreter wie *Paecilomyces lilacinus* zeichnen sich durch die Produktion von Sporen aus, deren Aktivität und Ausbeute durch optimierte Fermentationsverfahren gesteigert werden kann. Für die Anwendung als Insektizid werden Arten wie *Paecilomyces fumosoroseus* in Ölsuspensionen formuliert, um die Stabilität der Pilzstrukturen zu gewährleisten.[3]
Die Gattung *Paecilomyces* umfasst Schimmelpilze aus der Abteilung der Schlauchpilze (Ascomycota) und weist eine enge Verwandtschaft zur Gattung *Penicillium* auf. Charakteristisch für diese Gruppe ist die historische Zuordnung zu den Fungi imperfecti, da die Pilze in der Regel keine sexuelle Hauptfruchtform (Teleomorphe) ausbilden, sondern sich asexuell über Konidien vermehren. Molekularbiologische Untersuchungen konnten jedoch die Gattung *Byssochlamys* als die zugehörige perfekte Form identifizieren. Nach den Beschlüssen des Nomenklatur-Kongresses 2011 wurde *Paecilomyces* als *Nomen conservandum* priorisiert, weshalb ehemalige *Byssochlamys*-Arten, wie *Paecilomyces fulvus* oder *Paecilomyces niveus*, nun taxonomisch in diese Gattung integriert sind.[7] Ökologisch zeichnen sich viele Arten durch ihre parasitären Eigenschaften gegenüber wirbellosen Tieren aus. So wird *Paecilomyces lilacinus* spezifisch gegen Nematoden eingesetzt.[7] Andere Vertreter wie *Paecilomyces fumosoroseus* besitzen insektizide Wirkungen und werden in speziellen Formulierungen, etwa als Ölsuspensionen, zur biologischen Schädlingsbekämpfung genutzt. Auch die Anwendung gegen Borkenkäfer wurde bei spezifischen Stämmen nachgewiesen. Eine physiologische Grundlage für das Eindringen in diese Wirtsorganismen ist die Fähigkeit zur Produktion von Chitosanase, einem Enzym, das den Abbau von Chitin in den Schutzhüllen von Insekten und Nematoden ermöglicht.[3] Obwohl die Arten primär in der Umwelt vorkommen, besitzen sie klinische Relevanz als opportunistische Krankheitserreger. *Paecilomyces variotii* ist als Erreger von Schimmelpilzinfektionen bekannt.[7] Solche invasiven Infektionen können insbesondere bei immunsupprimierten Personen auftreten, beispielsweise als Koinfektion nach Organtransplantationen.[8] Die Therapie dieser seltenen Mykosen erfolgt in der Regel mit Antimykotika wie Voriconazol oder Amphotericin B.[7]
Die Vertreter der Gattung *Paecilomyces* zeichnen sich primär durch eine asexuelle Fortpflanzungsweise mittels Konidien aus, da sie zu den Fungi imperfecti gehören und gewöhnlich keine Teleomorphe bilden.[1] Ein wesentliches Merkmal ihrer Interaktion mit der Umwelt ist der Parasitismus an wirbellosen Tieren. So wird die Art *Paecilomyces lilacinus* aufgrund ihrer nematophagen Eigenschaften gezielt gegen Nematoden eingesetzt.[10] Darüber hinaus zeigen Arten wie *Paecilomyces fumosoroseus* entomopathogenes Verhalten und wirken als Insektizide. Auch spezifische Stämme von *Paecilomyces lilacinus* können Borkenkäfer befallen und werden zur biologischen Kontrolle an Ahornbäumen genutzt. Diese parasitären Interaktionen werden physiologisch durch die Fähigkeit unterstützt, Enzyme wie Chitosanase zu produzieren, welche den Abbau von Chitin in den Schutzhüllen der Wirte ermöglichen.[3] Gelegentlich tritt die Gattung als opportunistischer Erreger auf und verursacht Infektionen beim Menschen, wobei auch Koinfektionen bei immunsupprimierten Transplantationspatienten dokumentiert sind.[2][11]
Die Vertreter der Gattung *Paecilomyces* besetzen als Schimmelpilze verschiedene ökologische Nischen und treten häufig als Antagonisten von wirbellosen Tieren auf. Eine bedeutende ökologische Rolle spielt *Paecilomyces lilacinus* als natürlicher Feind von Nematoden (Fadenwürmern).[12] Zudem fungieren diverse Arten als Entomopathogene, die Insekten befallen; so wird *Paecilomyces fumosoroseus* aufgrund seiner insektiziden Wirkung genutzt. Auch Interaktionen mit Käfern sind dokumentiert, wobei *Paecilomyces lilacinus* beispielsweise Borkenkäfer an Dreizahn-Ahorn (*Acer buergerianum*) infizieren kann. Die physiologische Basis für diese parasitäre Lebensweise liefert unter anderem die Fähigkeit zur Produktion von Chitosanase, einem Enzym zum Abbau von Chitin, welches in den Hüllen der Wirte vorkommt.[3] Neben dieser Spezialisierung auf Invertebraten können Arten wie *Paecilomyces variotii* oder *Paecilomyces lilacinus* opportunistisch als Erreger von Mykosen bei Wirbeltieren und Menschen auftreten. Taxonomisch zählen diese Pilze zu den Fungi imperfecti, wobei genetische Untersuchungen eine Zuordnung der Hauptfruchtform zur Gattung *Byssochlamys* ermöglichten, was auf komplexe Reproduktionszyklen im Ökosystem hinweist.[12]
Vertreter der Gattung *Paecilomyces* besitzen sowohl medizinische Relevanz als opportunistische Krankheitserreger als auch wirtschaftliche Bedeutung im biologischen Pflanzenschutz. Als Erreger von Schimmelpilzinfektionen treten insbesondere die Arten *Paecilomyces variotii* und *Paecilomyces lilacinus* in Erscheinung, wobei Infektionen beim Menschen insgesamt selten sind.[2][13] Ein erhöhtes Risiko besteht für immungeschwächte Personen; so wurden Infektionen beispielsweise bei Patienten nach Nierentransplantationen beobachtet, teilweise als Koinfektion mit invasiver Aspergillose.[6] Die medizinische Behandlung solcher Mykosen erfolgt therapeutisch mit Antimykotika wie Voriconazol oder Amphotericin B in der Lipidform L-AmB.[2] Im Bereich der Land- und Forstwirtschaft werden bestimmte Stämme hingegen als Nützlinge kultiviert. *Paecilomyces lilacinus* wird gezielt zur Bekämpfung von Nematoden eingesetzt.[13] Darüber hinaus existieren Verfahren zur Nutzung dieses Pilzes gegen Borkenkäfer, etwa an Dreizahn-Ahorn. Die Wirksamkeit gegen Schädlinge wird unter anderem durch die Produktion von Enzymen wie Chitosanase unterstützt, welche den Abbau von Chitin-Strukturen ermöglichen. Auch die Art *Paecilomyces fumosoroseus* findet Anwendung als Insektizid, beispielsweise formuliert als Ölsuspension, die als sicher für Nicht-Ziel-Organismen gilt.[3]
Die wirtschaftliche Bedeutung der Gattung *Paecilomyces* liegt primär in ihrer Nutzung als biologisches Pflanzenschutzmittel (Nützling). Insbesondere *Paecilomyces lilacinus* wird gezielt gegen Nematoden eingesetzt.[5] In der Forstwirtschaft werden spezifische Stämme dieses Pilzes zur Herstellung biologischer Mittel gegen Borkenkäfer verwendet, etwa an Dreizahn-Ahorn. Auch *Paecilomyces fumosoroseus* findet kommerzielle Anwendung, beispielsweise als Insektizid in Form von Ölsuspensionen zur Schädlingsregulierung. Um die Wirtschaftlichkeit dieser Anwendungen zu gewährleisten, wurden spezielle Fermentationsverfahren und Granulatformulierungen entwickelt, welche die Sporenausbeute und Stabilität für den Markt optimieren. Biotechnologisch ist die Gattung zudem für die industrielle Produktion von Enzymen wie Chitosanase relevant.[3] Demgegenüber steht die negative wirtschaftliche Auswirkung durch pathogene Vertreter wie *Paecilomyces variotii*, der als wichtiger Erreger von Schimmelpilzinfektionen gilt und medizinische Behandlungen mit Antimykotika erforderlich macht.[5][2]
