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Als Schimmelpilze fasst man in der Mikrobiologie eine systematisch heterogene Gruppe von filamentösen Pilzen (Fungi) zusammen, die in der Mehrzahl zu den taxonomischen Gruppen der Ascomyceten (Schlauchpilze) und Zygomyceten (Jochpilze) gehören.[1] Die große Mehrzahl der Schimmelpilze führt ein eher unauffälliges Dasein als Saprobiont. Dagegen sind einige Schimmelpilzarten, z. B. Tabakblauschimmel, meldepflichtige Pflanzenkrankheiten oder haben aufgrund ihrer Lebensweise in bestimmten ökologischen Nischen für den Menschen besondere Bedeutung als Human-Parasiten (z. B. Aspergillus fumigatus), Erzeuger von Pilzgiften in verdorbenen Lebensmitteln (z. B. Aflatoxine und Patulin), aber auch als Nahrungsmittel-Veredler (z. B. als charakteristische Zutat von Schimmelkäse und Salami), biologische Quelle für Antibiotika (z. B. Penicillin) und cholesterinsenkende Medikamente (z. B. Lovastatin).[2]
Inhaltsverzeichnis |
Schimmelpilze finden sich als farbiger Belag auf verschiedenen Substraten. Besonders augenfällig ist ihr Vorkommen auf verdorbenen Lebensmitteln (z. B. Brot, Früchte), feuchtem Holz oder Wänden. Feuchtigkeit der befallenen Substanz bzw. der Raumluft ist für Bildung und Ausbreitung eines Schimmelpilzbefalls oft eine Voraussetzung. Oft beginnen Schimmelpilze auf organischen Substanzen zu wachsen und initiieren damit eine Reihe von Fäulnisprozessen. Zuerst bildet sich aus einer auf das Substrat gefallenen Schimmelpilz-Spore das Myzel. Dieses besteht aus mikroskopisch kleinen, vielfach verzweigten Pilzfäden, den Hyphen, die an den Spitzen wachsen und sich von einem einzelnen Punkt aus allseitig kreisförmig ausbreiten.
Alle Schimmelpilze ernähren sich von organischen Molekülen (z. B. Kohlenhydrate, Fette, Proteine). Sie zählen daher zu den heterotrophen Organismen. Als Substrat dienen Nährstoffe, wie zum Beispiel in Lebensmitteln, im Erdboden, in Holz, in Kot, in Staubkörnern oder sogar in Kunststoffen und Leder.
Da verbreitet bei Schimmelpilzen (generell bei Fungi imperfecti) wichtige Kriterien zur systematischen Klassifizierung fehlen, ließ sich diesbezüglich ein System, welches auf der Abstammung und Verwandtschaft der Gruppen gründet, in der Vergangenheit nicht umfassend realisieren. Durch molekulargenetische Methoden werden heute allerdings immer mehr Verbindungen zwischen diesen Arten aufgedeckt, so dass die frühere Einteilung der ungeschlechtlichen Stadien in eine eigene Abteilung, die Fungi imperfecti (Deuteromycota) obsolet geworden ist.
Wegen der Einordnung vieler Schimmelpilzarten aufgrund vorrangig morphologischer Merkmale ist die Klassifizierung nicht als endgültig anzusehen (siehe dazu auch: Liste der Fusarien). Folgende Gattungen von Schimmelpilzen werden im Wesentlichen unterschieden:
| Acremonium | Dematiaceae (Schwärzepilze) | Phoma |
| Alternaria | Eurotium | Rhizopus (Brotschimmel) |
| Aspergillus (Gießkannenschimmel) | Fusarium | Scopulariopsis |
| Aureobasidium | Monilia | Stachybotrys |
| Botrytis | Mucor (Köpfchenschimmel) | Stemphylium |
| Chaetomium | Mycelia sterilia | Trichoderma |
| Cladosporium | Neurospora | Ulocladium |
| Paecilomyces | Wallemia | |
| Curvularia | Penicillium (Pinselschimmel) |
Mit dem Mikroskop ist zu erkennen, dass der Schimmelpilz von zahlreichen feinen Fäden gebildet wird, die insgesamt das Myzel aufbauen. Diese Myzelien sind die eigentlichen Schimmelpilze. Sie können weißlich, grünlich, grau oder andersfarbig aussehen. Von den Myzelien zu unterscheiden sind die der Fortpflanzung dienenden Sporenträger, die Sporangien. Diese bilden ein wichtiges Unterscheidungsmerkmal zwischen den einzelnen Arten. Bei den Schimmelpilzen lassen sich nach der Form der Sporenträger zum Beispiel Köpfchenschimmel, Pinselschimmel und Gießkannenschimmel unterscheiden.
Die Vermehrung erfolgt meistens auf ungeschlechtlichem Wege über Sporen, die am Ende von sporentragenden Strukturen erzeugt werden. Die Sporen werden bei schimmelbildenden Schlauchpilzen – wie etwa Aspergillus oder Penicillium – Konidien genannt. Um eine Vielzahl von diesen Konidien entstehen zu lassen, erzeugen die Myzelfäden nach einiger Zeit Sonderhyphen, die Konidienträger. 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, den Sterigmen, werden Sporen (Konidien) gebildet, die kettenförmig aneinandergereiht nach außen ragen. Der Schimmel nimmt in diesem Stadium eine staubige Beschaffenheit an.
Bei den schimmelbildenden Mucorales, die zu den Zygomyceten gehören, werden die Sporen nicht am Ende von Konidienträgern abgeschnürt, sondern oft zu Tausenden in Sporangien erzeugt, die als kugelige Anschwellungen am Ende von Sporangienträgern ausgebildet werden.
Schimmelpilze benötigen zum Wachstum vor allem Nährstoffe und Feuchtigkeit. Daneben beeinflussen das Sauerstoffangebot, die Temperaturen, der pH-Wert (basisches bzw. recht saures Milieu hemmt) und weitere Faktoren das Wachstum von Schimmelpilzen.
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 Fällen Allergien auslösen oder bei Menschen mit geschwächtem Immunsystem zu gelegentlich schweren Erkrankungen führen.[3]
Schimmel bezeichnet im Zusammenhang von Schimmelpilzen vor allem deren oberflächlich und mit bloßem Auge sichtbaren Strukturen; diese bestehen meistens in (oft pigmentierten) Konidien- oder Sporangienträger und dem Pilzmyzel.
Von den 130.000 Pilzarten sind nur wenige milchwirtschaftlich nutzbar und somit für die Herstellung von Käse 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 Nadeln pikiert, also gestochen, damit durch die entstandenen Nadelkanäle Sauerstoff in den Käse dringen kann und die Schimmelbildung fördert und beschleunigt.
Nutzen und Schaden von Schimmel können eng beieinander liegen:
Ein Schimmelpilz kann durch seine Zellbestandteile, seine Stoffwechselprodukte und seine Sporen Menschen und Haustieren schaden oder ihnen zumindest lästig sein. Unerwünschte Folgen können in erheblicher Geruchsbelästigung, in allergischen Reaktionen und in – eventuell tödlichen – Vergiftungen bestehen. Im Extremfall befallen und zerstören Schimmelpilze (z. B. Aspergillus fumigatus) Körpergewebe mit tödlichem Ausgang.
Gerade Schimmelpilze wie etwa Aspergillus niger, Aspergillus fumigatus und die meisten Jochpilze (Zygomycota), die als Urheber tödlicher (letaler) Erkrankungen bekannt sind, kommen praktisch überall im Erdboden, und auch in der Blumenerde als natürliche saprotrophe („fäulnisfressende“) Organismen vor, ohne merklich zu schaden. Von Schimmel ausgehende Gefahr hängt zum einen von der Wirkstoffkonzentration (von Stoffwechselprodukten, Zellbestandteilen bzw. Sporen) beim Kontakt mit betroffenen Personen oder Haustieren ab. Zu solchen relevanten Konzentrationen kommt es gerade bei Aufnahme von Schimmel befallener Nahrung (Gifte), in befallenen Räumen (Sporen, Gifte) und beim Befall (Infektion) von Menschen bzw. Haustieren selbst (Mykosen; Gifte, allergene Zellproteine). Die Gefahr allergischer Reaktionen oder von Mykosen betrifft zum anderen nur entsprechend empfindliche oder immungeschwächte Individuen (hängt vom Immunstatus ab). AIDS, Diabetes mellitus (Typ 1), Leukämie, Neutropenie oder eine Immunreaktionen unterdrückende (Immunsuppression bei Organtransplantation, Autoimmunkrankheit, Allergie) bzw. beeinträchtigende Therapie (Chemotherapie oder Bestrahlung bei Krebs) kann eine solche Immunschwächung bewirken. Die Mykose ist dann eine opportunistische Infektion.
Schimmelpilze können durch die Kohlenhydrate ihrer Zellwand (Glukane) toxisch wirken oder wenn sie Mykotoxine als Stoffwechselprodukte (Metabolite) erzeugen, insbesondere leberschädigende und kanzerogene Aflatoxine. So wurde u. a. der Schimmelpilz Aspergillus flavus – etwa durch die von ihm erzeugten Aflatoxine B1 und B2 – als medizinisch verständliche Ursache des „Fluchs des Pharao“ vermutet.
Eine Aspergillose ist eine Mykose, verursacht durch eine Art der Gattung Aspergillus, die in manchen Fällen innere Organe befallen kann (invasive Aspergillose) – und zum Tode führen kann. Ein Aspergillom ist eine Aspergillose, bei der sich ein „Pilzball“ in einer Körperhöhle (oft der Lunge) ansiedelt. Gefahr geht dabei von den an der Kugeloberfläche gebilden Sporen aus.
Laut UBA-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 (während Infektionen nur von lebenden Schimmelpilzen ausgehen). Die allergische bronchopulmonale Aspergillose ist eine Sonderform der Aspergillose. Sie befällt Atemtrakt/Lunge und führt weiter zu Bronchialasthma.
Eine Zygomykose ist eine Mykose, die von einer Art der Abteilung Jochpilze (Zygomycota, Klasse Zygomycetes; zumeist Ordnung Mucorales [<b/>Köpfchenschimmelartige], daher auch Mucormykose) verursacht wird. Hierzu zählen u. a. die Gattungen Mucor (Köpfchenschimmel) und Rhizopus (Brotschimmel, vor allem der in Nahrungsmitteln und im Erdboden lebende Rhizopus stolonifer). Der Pilz breitet sich über die Blutbahnen aus, schädigt sie, unterbricht so die Versorgung von Geweben (besonders Gesicht) und führt in wenigen Tagen zum Tod (in 4 von 5 Fällen). Eine Zygomykose, besonders mit derart fatalem Verlauf, droht jedoch nur bei stark ausgeprägter Immunschwäche. Wegen der unklaren bzw. unspezifischen Symptome sind Mykosen oft nicht leicht zu erkennen.
Eine Phäohyphomykose ist eine Infektion der Haut mit verschiedenen Schimmelpilzen, die vor allem bei Haustieren auftritt.
Folgende Angaben findet man:
Schimmel auf Lebensmitteln kann auch bei bis zu −10 Grad Celsius weiterwachsen. Eine Lagerung im Kühlschrank ist somit nicht ausreichend; eine Lagerung im Tiefkühlschrank bei −18 Grad Celsius reicht, um das Schimmelwachstum aufzuhalten.
Feuchtigkeit ist die Hauptursache für Schimmelbildung in Gebäuden. Schimmelpilze finden hier ein reiches Nahrungsangebot: Zellulose (Tapeten, Kleister, Holz und Holzwerkstoffe, Gipskartonplatten) oder auch Kunststoffe (Wandbeschichtungen, Teppichböden, Bodenbeläge usw.). Darüber hinaus können Staub, Kleidung, Bücher etc. befallen werden. Die Feuchtigkeit kann folgende Ursachen haben (vgl. Feuchtigkeit):
Von Bauschimmel zu unterscheiden sind etwa der Hausschwamm und der Fogging-Effekt (Schwarzstaub).
Ein deutlicher Hinweis auf einen Schimmelbefall in Gebäuden ist das Auftreten der typischen dunklen Flecken und/oder ein muffeliger (erdiger) Geruch.
Ein analytischer Nachweis kann entweder über Luftanalysen (Untersuchung auf bestimmte Stoffwechselprodukte der Pilze), Materialproben des Befalles oder über Hausstaubuntersuchungen erfolgen.[12]
Eine im Jahr 2009 veröffentlichte Untersuchung[13] deutet darauf hin, dass der Ergosteringehalt im Hausstaub als Schnellmethode für eine Schimmelpilzbelastung in Innenräumen verwendet werden kann.
In den meisten Fällen kann auf eine analytische Untersuchung und Bestimmung des Pilzes verzichtet werden. Eine Bewertung des sichtbare Schimmelpilzbefalls kann nach folgenden Kriterien klassiert und grob beurteilt werden:
| Kat. | Merkmal | Grobe Beurteilung von baulichen Schäden und Gesundheitsrisiko. |
|---|---|---|
| 0 | Spuren von oberflächlichem Schimmelbewuchs mit folgender Ausdehnung: bis 100 cm², an einer Stelle, nur in einem Raum. Stockflecken (Verfärbungen), eine Vorgeschichte von Wasserschäden oder weitere Anzeichen/Hinweise, die auf ein Problem hindeuten könnten, sind nicht vorhanden |
Normalzustand oder geringfügiger Schaden Gesundheitlich und bauphysikalisch unproblematisch |
| 1 | Oberflächlicher Schimmelbewuchs oder Stockflecken an einer Stelle, nur in einem Raum mit folgender Ausdehnung:
Eine Vorgeschichte von Wasserschäden oder weitere Anzeichen/Hinweise, die auf ein Problem hindeuten könnten, sind nicht vorhanden |
Geringer bis mittlerer Schaden Die Situation ist im Sinne der Gesundheitsvorsorge kritisch zu betrachten und zu verbessern. |
| 2 |
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Großer Schaden Die Situation ist im Sinne der Gesundheitsvorsorge inakzeptabel und es besteht rascher Handlungsbedarf |
| 3 |
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Extremer Schaden Solange die Schimmelpilzart nicht bekannt ist, muss von einer akuten Gesundheitsgefährdung ausgegangen werden! |
Anmerkung: Kategorie 0-2 entsprechen den Empfehlungen der Gesundheitsämter in Deutschland (LGA Kat. 1-3) und der Schweiz (BAG Kat 0-2)[14]. Viele Praktiker vermissen aber eine erweiterte Kategorie. Deshalb werden die LGA/BAG- Kategorien von vielen Fachleuten mit einer Katogerie 3 ergänzt[15].
Der sichtbare Schimmel muss entfernt, nicht nur desinfiziert (abgetötet) werden, denn auch abgetötete Partikel von Schimmelpilzen und Sporen behalten ihr allergenes Potenzial! Schimmelpilzschäden der Kategorie 2 und 3 sind durch Fachfirmen unter Beachtung der notwendigen Schutzmaßnahmen (Schwarz-Weiß-Zonentrennung, Schutzanzüge, Atemschutz usw.) durchzuführen.
Es sollten folgende Ziele von Maßnahmen gegen vorhandenen Bauschimmel unterschieden werden; Kombinationen müssen fallspezifisch erwogen werden:
oder gar um eine Inaktivierung/Zerstörung der Sporen, so dass diese nicht mehr biologisch aktiv werden können. Dabei muss beachtet werden, dass Schimmelsporen (relativ leicht zu bekämpfen) und bakterielle Endosporen (sehr schwer zu bekämpfen) nicht miteinander identisch sind. Es braucht also keine explizit sporozid wirkende Desinfektionsmittel, um Schimmelsporen zu bekämpfen.
Zu beachten ist dabei, dass grundsätzlich auch ein „abgetöteter“ nicht vollständig entfernter Schimmelbefall Gifte bzw. Allergene in die Raumluft abgeben kann (vgl. „Schadensweisen“).
Chemikalien können Schimmelpilz kurzfristig und i. Allg. nur an der Oberfläche entfernen. Sie werden in der Regel nur von Fachleuten im Rahmen einer umfassenden Sanierung verwendet. Pilztötend oder -hemmend – fungizid bzw. fungistatisch – wirken u. a. folgende Chemikalien und Methoden:
Für kleine Flächen und bis ca. 2 cm Materialtiefe:
Für größere Flächen und größere Materialtiefen (auch dicke Balken u. Ä.):
Pilzabtötende Chemikalien werden auch prophylaktisch eingesetzt, um künftigen Schimmelbefall zu vermeiden. Unter Einwirkung von Licht und Wärme können sich diese zersetzen und unwirksam werden. Daneben hat eine ursächliche Behandlung stets Vorrang, insbesondere muss Feuchtigkeit unterbunden werden. – Quartäre Ammoniumverbindungen (Quaternäre Ammoniumverbindungen, „Quats“, QAVs) wirken i. Allg. nur fungistatisch; dies genügt jedoch, um das Auskeimen von Sporen und Neubildung von Schimmelbelag zu verhindern. Sie sind viel stabiler als die aggressiveren und sporoziden Oxidationsmittel Natriumhypochlorit und Wasserstoffperoxid. Daher werden sie z. B. als Beimengung zum Farbanstrich zur (zusätzlichen) Vorbeugung gegen Schimmel eingesetzt.
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