Fakten (kompakt)
- Das Genom von *Penicillium chrysogenum* umfasst etwa 32,19 Megabasen (Mb) und enthĂ€lt rund 13.653 vorhergesagte offene Leserahmen. - In industriellen StĂ€mmen wurden spezifische Gene der Penicillin-Biosynthese, namentlich *pcbAB*, *pcbC* und *penDE*, genetisch amplifiziert. - Auf zellulĂ€rer Ebene spielen die Peroxisomen eine entscheidende Rolle bei der Biosynthese von ÎČ-Lactam-Verbindungen. - Neben Penicillin produziert der Pilz Sorbicilloide, die antimykotische, zytotoxische und potenziell chemotherapeutische Eigenschaften aufweisen. - Durch den Einsatz von CRISPR/Cas9 wurden StĂ€mme entwickelt, die Derivate wie Cephalosporine und Pravastatin herstellen können. - Die Art dient in der Wissenschaft als wichtiger Modellorganismus fĂŒr die synthetische Biologie und das Metabolic Engineering. - Ăkologisch ist der Pilz nicht nur im Boden aktiv, sondern lebt auch als Endophyt im Gewebe von Pflanzen. - Innerhalb der Gattung wird die Art taxonomisch der Sektion *Chrysogena* zugeordnet.[5] - Historisch wurden VarietĂ€ten wie *P. chrysogenum* var. *dipodomyis* und *P. chrysogenum* var. *fulvescens* unterschieden. - Mit Stand 2025 fĂŒhren fĂŒhrende Datenbanken wie Index Fungorum und MycoBank den Namen *Penicillium chrysogenum* (Thom 1910) weiterhin als gĂŒltig. - Die phylogenetische Einordnung wird durch Genomanalysen von ĂŒber 1.600 orthologen Genen gestĂŒtzt.[5]
Der gĂŒltige wissenschaftliche Name der Art lautet *Penicillium chrysogenum*, wobei die Erstbeschreibung im Jahr 1910 durch den amerikanischen Mykologen Charles Thom erfolgte. Diese Beschreibung wurde im 'Bulletin of the U.S. Department of Agriculture' veröffentlicht und basierte auf Isolaten, die aus KĂ€se in Connecticut gewonnen wurden. Das Art-Epitheton 'chrysogenum' leitet sich aus den griechischen Worten *chrysos* (Gold) und *gennao* (erzeugen) ab, was auf die charakteristischen goldgelben Pigmente oder Konidien des Pilzes verweist. Taxonomisch wird die Art heute in die Familie Aspergillaceae und dort spezifisch in die Sektion *Chrysogena* eingeordnet. Ein historisch relevantes Synonym ist *Penicillium notatum* (Westling 1911), unter dem insbesondere der von Alexander Fleming entdeckte Penicillin-Produzent bekannt wurde.[2] Im Jahr 2011 schlugen Samson et al. auf Basis von Multilocus-Sequenzanalysen (u. a. ÎČ-Tubulin) vor, diese ursprĂŒngliche Penicillin-produzierende Linie als eigenstĂ€ndige Art *Penicillium rubens* abzutrennen.[2] Dennoch wird der Name *P. chrysogenum* in der wissenschaftlichen und industriellen Literatur weiterhin breit fĂŒr den gesamten Artkomplex verwendet. Datenbanken wie Index Fungorum fĂŒhren *Penicillium chrysogenum* Thom (1910) als akzeptierten Namen, der nomenklatorisch durch einen Neotypus stabilisiert ist. Im deutschen Sprachraum wird die ĂŒbergeordnete Gattung *Penicillium* trivial als 'Pinselschimmel' bezeichnet.[2]
Kolonien von *Penicillium chrysogenum* zeigen auf Standardmedien wie Czapek-Hefeextrakt-Agar eine samtige bis pudrige Textur mit einer charakteristischen blaugrĂŒnen bis grĂŒnen FĂ€rbung. Das Wachstum erfolgt schnell, wobei die Kolonien nach sieben Tagen bei 25 °C einen Durchmesser von etwa 3â4 cm erreichen. Die Unterseite der Kolonie weist typischerweise eine Pigmentierung auf, die von farblos bis gelb oder rötlich-braun reicht.[2] WĂ€hrend WildstĂ€mme hĂ€ufiger intensive gelbe Pigmente produzieren, zeigen fĂŒr die Penicillinproduktion optimierte IndustriestĂ€mme oft eine reduzierte FĂ€rbung zur Effizienzsteigerung.[1] Das vegetative Myzel besteht aus hyalinen, septierten und verzweigten Hyphen mit einem Durchmesser von 2â4 ÎŒm, die ein dichtes Netzwerk bilden.[2] Die asexuelle Vermehrung erfolgt ĂŒber aufrechte, glattwandige Konidiophoren, die typischerweise 200â300 ÎŒm lang sind und aus dem Myzel entspringen. Diese Strukturen enden in einem geschwollenen Vesikel, das Wirtel von Metulae trĂ€gt, an denen wiederum Gruppen von 3â5 flaschenförmigen Phialiden sitzen.[4] Aus den Phialiden werden in basipetaler Abfolge globose bis subglobose Konidien abgeschnĂŒrt, die lange, trockene und unverzweigte Ketten bilden. Die glattwandigen Sporen messen 2,5â4 ÎŒm im Durchmesser und erscheinen grĂŒnlich-blau.[2][4] Unter Stressbedingungen bilden einige StĂ€mme Sklerotien als harte Ăberdauerungsorgane aus.[2] Ein sexueller Zyklus mit der Bildung von Kleistothecien und Ascosporen ist in der Natur selten, kann aber unter Laborbedingungen induziert werden.[1] Die Abgrenzung zum historisch als *Penicillium notatum* bekannten und heute als *Penicillium rubens* klassifizierten Penicillin-Produzenten ist morphologisch kaum möglich. Eine sichere Identifizierung innerhalb der Sektion *Chrysogena* erfordert daher molekulare Analysen von Markern wie ÎČ-Tubulin und ITS-Sequenzen, da die genetische Divergenz minimal ist.[2]
Penicillium chrysogenum nimmt eine ambivalente ökonomische Rolle ein, da er industriell als primĂ€rer Penicillin-Produzent genutzt wird, im Lebensmittel- und Wohnbereich jedoch als bedeutender SchĂ€dling auftritt. Als ubiquitĂ€rer Verderber befĂ€llt der Pilz verrottende Vegetation, Obst und Getreide sowie aufgrund seiner Salztoleranz auch gepökelte Fleischwaren und KĂ€se.[2][1] In InnenrĂ€umen gilt er als einer der hĂ€ufigsten Schimmelpilze und besiedelt bei FeuchtigkeitsschĂ€den Materialien wie Tapeten, Gipskarton, DĂ€mmstoffe und HVAC-Systeme.[1] Die gesundheitliche Relevanz resultiert aus der hohen Konzentration von Sporen in der Raumluft, die Allergien auslösen können, sowie der Produktion von Mykotoxinen wie Roquefortin C und PR-Toxin.[2][4] Typische Befallsanzeichen sind schnell wachsende, samtige Kolonien mit blau-grĂŒner FĂ€rbung, die oft einen gelblichen Rand aufweisen.[2] Zur FrĂŒherkennung in GebĂ€uden eignen sich moderne Sensortechnologien, die spezifische mikrobielle flĂŒchtige organische Verbindungen (MVOCs) wie 1-Octen-3-ol und 3-Octanon detektieren.[1] PrĂ€ventive MaĂnahmen basieren primĂ€r auf baulichen und hygienischen Strategien zur Feuchtigkeitskontrolle, da der Pilz auf eine hohe WasseraktivitĂ€t angewiesen ist.[2] Im Lebensmittelsektor kommen zur Dekontamination chemische Verfahren zum Einsatz, wobei quartĂ€re Ammoniumverbindungen (QACs) effektiv gegen den Pilz wirken. FĂŒr empfindliche Materialien wie historische Dokumente oder Leder wurden biologische BekĂ€mpfungsmethoden entwickelt, die auf Lipopeptiden des Bakteriums Bacillus subtilis basieren.[4] Trotz seines Schadpotenzials wird der Organismus in der Bioremediation eingesetzt, da er Schwermetalle wie Blei und Cadmium durch Biosorption binden kann.[1] Zudem zeigen gentechnisch verĂ€nderte StĂ€mme die FĂ€higkeit, Kunststoffe wie Polyester-Polyurethan durch enzymatische Prozesse abzubauen.[2]
