19.2012
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Die öffentliche Pilzberatung in Karlsruhe hat eine lange Tradition, die bis in die Zeit des 1. Weltkriegs zurückreicht. Damals war es Ludwig Klein, ein Professor an der Technischen Universität, der die Not leidende Bevölkerung dazu aufrief, Pilze zu sammeln. Fortgesetzt wurde die Pilzberatung von 1927 bis 1956 durch Paul Stricker, der seine Tätigkeit als Pilzberater in Tagebüchern dokumentierte. Die Tradition der öffentlichen Pilzberatung wurde durch die 2003 gegründete Arbeitsgruppe Pilze im Naturwissenschaftlichen Verein Karlsruhe e.V. in Zusammenarbeit mit dem Naturkundemuseum Karlsruhe
aufgegriffen. Zunächst wurde 2003 eine jährlich wiederholte Frischpilzausstellung organisiert, 2004 dann auch eine wöchentliche Pilzberatung in den Monaten August bis Oktober. In den Jahren 2004 bis 2011 wurden 936 Beratungen von ehrenamtlichen Pilzberatern durchgeführt, im Durchschnitt 117 Beratungen im Jahr. Im Vergleich zu früher, als die Pilzberatung vor allem der hungernden Bevölkerung zugute kam, versucht die moderne Pilzberatung am Naturkundemuseum, auch erweiterte Kenntnisse über Pilze zu vermitteln, so zur Artenvielfalt, Bestimmung, Funktion im Naturhaushalt, Verbreitung und Gefährdung.
www.pilzepilze.de
(2012)
Eine gesetzliche Aufgabe des Landwirtschaftlichen Technologiezentrums Augustenberg (LTZ) ist die Überwachung von Pflanzenbeständen in Baden-Württemberg hinsichtlich des Auftretens von Schadorganismen. Dazu gehören neben Unkräutern, Schädlingen, Viren, Bakterien und Phytoplasmen auch die Schadpilze. Eine exakte Ermittlung der Schadursache ist Voraussetzung für eine effziente Pflanzenschutzberatung. Nur die eindeutige Bestimmung des Schaderregers und die Kenntnis seiner Biologie erlauben den Einsatz zielgerichteter Abwehrmaßnahmen. Dazu gehören im Rahmen des integrierten Pflanzenschutzes pflanzenbauliche, biologische, physikalische und chemische Verfahren sowie gegebenenfalls administrative Maßnahmen.
Saatgut ist die Grundlage jeglicher pflanzlicher Produktion und somit auch Grundlage für die menschliche und tierische Ernährung. Die Verwendung von qualitativ hochwertigem Saatgut garantiert den Anbauerfolg. Für zahlreiche pathogene Pilze ist die samenbürtige Übertragung ein wichtiger Verbreitungsweg, sodass es bei der Nutzung von befallenem Saatgut zu beträchtlichen Ertrags- und Qualitätseinbußen kommen kann. Am LTZ Augustenberg befasst sich die Saatgutprüfstelle seit ihrer Gründung mit Fragen zu samenbürtigen Krankheiten. Regelmäßig werden Erhebungen zur Befallssituation von Fusarium- und Drechslera-Arten vorgenommen. Mit zunehmender Saatgutproduktion für den ökologischen Pflanzenbau stieg auch die Anfrage nach Gesundheitsprüfungen. Im Referat Saatgutuntersuchung sind mittlerweile Untersuchungsmethoden für 41 verschiedene Kulturpflanzenarten auf etwa 150 verschiedene pilzliche Schaderreger etabliert.
Pilze sind Eukarionten, gleich Mensch und Tier. Es gibt deshalb nur wenige geeignete pilz-spezifische Angriffsorte für Antimykotika. Im Gegensatz zur Therapie der bakteriellen Infektionen, für welche eine Vielzahl von Antibiotika zur Verfügung steht, ist die Zahl der Antimykotika für die Therapie von Pilzinfektionen gering. Die wichtigsten Gruppen sind die Polyene,
die Azole und neuerdings die Echinocandine. Die selektive Wirkung der Polyene und der Azole beruht auf der Tatsache, dass (fast alle) Pilze Ergosterin anstelle von Cholesterin als wichtigsten Lipidbaustein in ihrer zytoplasmatischen Membran verwenden. Die Echinocandine hemmen die Synthese von Glucan, das in die Zellwand der Pilze eingebaut wird. Die menschlichen Zellen werden dadurch nicht attackiert, weil sie keine Zellwand haben. Das Spektrum der Polyene ist ganz
breit (nur wenige resistente Pilze existieren) und sie wirken fungizid auf Schimmel- und Sprosspilze. Sekundäre Resistenzen sind extrem selten. Die Azole haben ebenfalls ein breites Wirkspektrum, wobei sie auf die Schimmelpilze fungizid und auf die Sprosspilze fungistatisch wirken. Sekundäre Resistenzen durch Mutationen im Genom und durch Ausprägung von Effluxpumpen kommen hier jedoch vor. Umgekehrt haben die Echinocandine ihre Stärke bei der Therapie von Sprosspilzinfektionen, wo sie fungizid wirken, während sie auf Schimmelpilze nur fungistatischen Effekt haben. Resistenzen durch Genmutationen sind im Prinzip möglich, spielen aber praktisch noch keine Rolle. Die Resistenzen von Bakterien sind oft auf genetischen Elementen kodiert, die sich horizontal und vertikal ausbreiten können, so dass Resistenzprobleme schnell zunehmen. Die Resistenzen von Pilzen sitzen nicht auf mobilen Genstrukturen; folglich ist eine ähnliche Entwicklung nicht zu erwarten.
Die Vergiftungs-Informations-Zentrale Freiburg (VIZ) berät die allgemeine Öffentlichkeit und medizinisches Fachpersonal bei tatsächlichen oder vermuteten Vergiftungen. Die VIZ ist das für Baden-Württemberg zuständige Giftnotrufzentrum. Pilzvergiftungen spielen wegen ihrer potenziell schwerwiegenden Folgen eine wichtige Rolle, ihr Anteil an allen Anfragen an die VIZ beträgt 1-2 %. Die Häufigkeit der jährlichen Anfragen schwankt von Jahr zu Jahr stark. Von den insgesamt 1.200 Patienten mit potenzieller Pilzvergiftung entwickelten 654 Patienten Symptome, davon 521 leicht, 122 mittelschwer und 11 schwer. In dem untersuchten Zeitraum 2006 bis 2010 verstarb eine Patientin. In vielen Fällen (knapp 30 %) handelt es sich um die versehentliche Einnahme kleiner Pilzmengen durch Kleinkinder; hierbei wurden in den Jahren 2006-2010 keine mittelschweren oder schweren Vergiftungen berichtet. Nach Einnahme von Pilzen, um einen Rausch zu erzeugen, oder nach Verwechslung giftiger Pilze mit Speisepilzen, wurden der VIZ jedoch mittelschwere und schwere Vergiftungen berichtet. Besonders gefürchtet ist die Vergiftung mit amatoxinhaltigen Pilzen, wie dem Grünen Knollenblätterpilz (Amanita phalloides), der die Leber vollständig zerstören kann, dessen Aufnahme aber erst nach mehreren Stunden Beschwerden verursacht. Noch später treten die schweren Nierenschäden durch Haarschleierlinge auf. Das Muskarinsyndrom, ausgelöst durch Clitocybe- und Inocybe-Arten, ist charakterisiert durch Schweißausbruch, Schwitzen, wässrige Durchfälle, Herzfrequenz- und Blutdruckabfall. Fliegenpilz (A. muscaria). Pantherpilz (A. pantherina), Risspilze (Inocybe) und psilocybinhaltige Pilze können ebenfalls mittelschwere und schwere Vergiftungen verursachen. Diese heilen aber unter Therapie im Allgemeinen folgenlos aus. Die der VIZ von 2006 bis 2010 berichteten schweren Pilzvergiftungen wurden v.a. durch diese Pilzarten ausgelöst, auch wenn im Einzelnen die genaue Pilzart nicht immer sicher zu identifizieren war. Die VIZ hilft bei Pilzunfällen, indem sie Sachverständige vermittelt, die eventuell vorhandene Pilzreste bestimmen, über die zu erwartenden Beschwerden aufklärt und im Bedarfsfall Empfehlungen zur Diagnostik und Behandlung gibt.
Die mykologischen Forschungsaktivitäten am ehemaligen Lehrstuhl „Spezielle Botanik und Mykologie“ der Universität Tübingen von 1974 bis 2011 und ihre internationale Ausstrahlung werden beschrieben. Leitschiene des gemeinsamen mykologischen Forschungskonzeptes war die Verknüpfung von Gelände- mit Laborarbeiten sowie von Forschung mit Lehre. Dieses Konzept spiegelte sich in einem weit gefächerten Lehrangebot, das insbesondere den Pflanzen als dem Hauptsubstrat der Pilze breiten Raum gab. Lichtmikroskopische Untersuchungen der zellulären Baupläne von Pilzen bildeten
das Fundament für unsere Arbeiten: Identifikationen, Ontogeniestudien, Vergleiche von Mikromorphologien, Überprüfen von Kulturen, Präparateauswahl für Elektronenmikroskopie, etc. Bereits an diesen Beispielen wird die Methodenvernetzung erkennbar. In dem zu besprechenden Zeitraum wurden Ultrastrukturuntersuchungen und Nukleinsäuresequenzierungen
als revolutionierende Methoden für den täglichen Laborbetrieb verfügbar. Flankiert wurden diese Neuerungen durch ständig verbesserte Datenaufbereitungen und Auswertungsprogramme für Computer. Zusammen mit den traditionellen Anwendungen der Lichtmikroskopie und der Kultivierung von Pilzen stand somit ein effizientes Methodenspektrum zur Verfügung, das für systematische, phylogenetische und ökologische Fragestellungen gleichermaßen eingesetzt werden
konnte, insbesondere in der Antibiotikaforschung, beim Studium zellulärer Interaktionen von Parasiten und Wirten, bei der Analyse mykorrhizierter Wurzeln und von Algen-Pilz-Assoziationen sowie bei den Insekt-Pilz-Vergesellschaftungen.
Systematisch-phylogenetische Untersuchungen haben wir an nahezu allen Großgruppen der Basidiomyceten durchgeführt. Ursprünglich konzentrierten sich diese Arbeiten auf die damals „Heterobasidiomyceten“ genannten Taxa der Rost- und Brandpilze, der Zitter- und Tränenpilze und ihrer nächsten Verwandten. Sie wurden dann ausgeweitet auf die Nichtblätterpilze und schließlich auch auf Blätter- und Bauchpilze angewendet. Neben Basidiomyceten wurden von uns auch Ascomyceten studiert, einschließlich der nur in asexuellen Stadien bekannten Gruppen. Schließlich haben wir uns saproben und besonders den parasitischen Oophyten gewidmet. Diese „Falschen Mehltaupilze“ wurden mikromorphologisch und molekularphylogenetisch bearbeitet und, wenn möglich, nach ihren koevolutiven Trends interpretiert. Mit unseren Studien haben wir wesentlich zum verbesserten Verständnis der Phylogenie und der Evolutionstendenzen der Pilze beigetragen. Zahlreiche Arten, Gattungen, aber auch Familien und Ordnungen wurden von uns als neue Sippen beschrieben. Mit unserer Beteiligung an der Untersuchung „neuartiger Waldschäden“ begannen die Studien an Pilz-Wurzel-Vergesellschaftungen. In unseren Wäldern sind Arten der Kieferngewächse sowie der Buchen- und Birkengewächse dominant. Diese Wälder sind Ektomykorrhiza-Vegetationen. Ektomykorrhizen wurden von uns über Jahrzehnte hinweg in heimischen Wäldern, dann
aber auch in Taiwan und Südecuador beprobt und im Labor als Kulturen in ihrer Ontogenie und strukturellen Differenzierung licht- und elektronenmikroskopisch untersucht sowie physiologisch und molekularphylogenetisch analysiert. Dies zeigt erneut den hohen methodischen Vernetzungsgrad an unserem Lehrstuhl. Nach Ausweiten unserer Untersuchungen von Pilz-Wurzel-Assoziationen auf unterschiedliche Landpflanzengruppen haben wir auch arbuskuläre, ericoide und arbutoide Mykorrhizen sowie Orchideen-Pilzvergesellschaftungen studiert. Schließlich kamen noch die Mykothalli von Lebermoosen als Untersuchungsobjekte hinzu. Mit diesen Arbeiten einher gingen Untersuchungen an pilzlichen Endophyten von Waldbäumen und an Mikropilzen der Rhizosphären und der Böden. Basidiolichenen wurden von uns mehrfach hinsichtlich
der zellulären Baupläne und der Pilz-Algen-Interaktionen licht- und elektronenmikroskopisch untersucht sowie in Übersichten vergleichend dargestellt.
Pilze verbindet der Laie zunächst meist mit einer leckeren Mahlzeit. Champignons, Steinpilze oder Morcheln sind äußerst schmackhaft und heute regelmäßiger Bestandteil unserer Speisen. Bekannt sind auch die Bierhefe und der Blauschimmel im Käse und damit eher unscheinbare Pilze, die wir (industriell) zur Herstellung oder Veredelung von Lebens- und Genussmitteln nutzen. In die Gruppe der nützlichen Schimmelpilze fallen außerdem wichtige Antibiotikaproduzenten. Andere Pilze fürchten wir, etwa den tödlich giftigen Grünen Knollenblätterpilz, Schimmelpilze an feuchten Wänden und in Lebensmitteln oder den Hausschwamm im Kellergewölbe. Ansonsten werden Pilze oft nicht wahrgenommen – im Gegensatz zu Pflanzen, die allgegenwärtig sind, oder zu Tieren, wie Eichhörnchen, Blaumeise oder Zitronenfalter, die uns schon im
eigenen Garten begegnen. Umso erstaunlicher ist es, dass die so genannten Echten Pilze, zu denen die allermeisten Pilzarten gehören, ein eigenes Reich (Regnum Fungi) von großer Vielfalt bilden. Mit geschätzten 1,5 Millionen Arten übertreffen sie die Gefäßpflanzen um das Fünf- bis Sechsfache.
Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT), das aus der Zusammenfügung der Universität Karlsruhe mit dem
Helmholtz-geförderten Forschungszentrum 2008 entstanden ist, untersuchen vier Arbeitsgruppen ein breites Spektrum an pathogenen, symbiontischen und saproben Pilzen mit molekularbiologischen Methoden. Prof. Reinhard Fischer und Mitarbeiter arbeiten an Wachstumsmechanismen und Lichtperzeption bei Aspergillus (Emericella) nidulans und Mechanismen der Mykotoxinproduktion bei Alternaria alternata als Beispiele saprober Schimmelpilze. Prof. Jörg Kämper und Mitarbeiter bearbeiten den Pilz des Maisbeulenbrandes als Modell für phytopathologische Interaktionen. Prof. Natalia Requena spezialisiert sich auf zelluläre Interaktionen zwischen arbuskulären Mykorrhiza-Pilzen und ihren Wirtspfanzen. Prof. Peter Nick versucht, den wertvollen Rebsorten Resistenzgene aus Wildarten einzubauen, um den benötigten Fungizideinsatz so stark wie möglich zu reduzieren.
Das Max Rubner-Institut befasst sich, neben anderen Aufgaben, mit dem Thema der Lebensmittelsicherheit. Chemische und mikrobielle Kontaminationen in Lebensmitteln werden wissenschaftlich bearbeitet. Die Kontamination durch Pilze stellt für gewisse Lebensmittel, insbesondere für pflanzliche Lebensmittel wie Obst und Gemüse, ein besonderes Problem dar, namentlich durch Bildung von Mykotoxinen. Im Max Rubner-Institut wird versucht, die molekularen Hintergründe der Mykotoxinbildung, die unter anderem stark durch die Bedingungen im Lebensmittel beeinfusst werden, aufzuklären und zu
verstehen. Ziel dieses Ansatzes ist die Entwicklung von Methoden, die die Kontamination der Lebensmittel durch Pilze verhindern bzw. die Bildung von Mykotoxinen vermeiden können. In diesem Zusammenhang werden besonders Arten der Gattungen Penicillium, Aspergillus, Fusarium und Alternaria bearbeitet.