2.1. Charakteristik der Schimmelpilze und ihre Stoffwechselprodukte

Als Schimmelpilze werden alle Pilze bezeichnet, welche überwiegend morphologische aber auch eine Reihe ökologischer Gemeinsamkeiten aufweisen.
Sie zeichnen sich dadurch aus, dass sie auf der Oberfläche ein watteförmiges, fädrigen oder pulverartiges Aussehen (schimmelig) haben. Dies wird verursacht, da das Wachstum nicht nur im Materialinneren, sondern an der Oberfläche erfolgt. Es gibt aber auch Bakterien, die ein pilzartiges Aussehen beim Wachstum zeigen. Hierzu gehören die sogenannten Strahlenpilze oder Actinomyceten.

Man kann zur Charakterisierung der Schimmelpilze hervorheben:
Aspergillus und Penicillium (Bild 2.1.1.) sind die am weitesten verbreiteten Schimmelpilze. Sie gehören der Abteilung Eumycota (Echte Pilze), Klasse Ascomycetes (Schlauchpilz), Unterklasse Euascomycetidae, Ordnung Eurotiales, Familie Eurotiaceae an. Es handelt sich bei allen um Saprotrophe, also Pilze, welche sich von toten, abgestorbenen oder künstlich synthetisierten organischen Substraten ernähren, zum Beispiel auf Nahrungsmittel, wie Brot, Früchten, Milch unda. Die Pilze entwickeln ein ganz typisches echtes Myzel, welches reich verzweigt ist und sich im Substrat oder auf dessen Oberfläche ausbreitet.

Bild 2.1.1.: Penicillium (Pinselschimmel) [7]

Ihre Vermehrung erfolgt fast ausschließlich durch ungeschlechtliche Mitosporen (anamorphe Fruktifikation), durch Ausbildung von Endosporen (Sporangiosporen) oder Exosporen (Konidien), mitunter Chlamydosporen. Die Konidienträger sind jeweils recht typisch gestaltet und bieten die wichtigsten Unterscheidungsmerkmale. So enden bei Aspergillus die konidienbildenden Hyphen in einer Blase, die intensiv mit stäbchenförmigen einzelligen Organen bedeckt ist und als Sterigmen bezeichnet wird. Die Konidienträger von Penicillium verzweigen sich an der Spitze in dünne Ästchen. Jedes dieser Ästchen trägt ein Sterigma, das von einer Konidienkette bekrönt wird. Das Myzel ist mehr oder weniger farblos. Die Konidien tragen Farbstoffe, die der Pilzkolonie ihre spezifische Färbung, schwarz, braun, grün, gelb oder weiß bei Aspergillus und hauptsächlich blaugrün bei Penicillium (auch Grünschimmel), verleihen. Bei Aspergillus ist die Farbgebung von Spurenelementen im vorgefundenen Substrat abhängig. zum Beispiel Aspergillus nieger färbt sich intensiv schwarz (auch Schwarzschimmel), wenn Kupfer anwesend ist, ansonsten nimmt es eine hellgelbe Färbung an. [8] Da die Fortpflanzung fast ausschließlich durch die oben genannten Konidien erfolgt, werden keine auffälligen Fruchtkörper hervorgebracht. Wenn überhaupt sexuelle Fortpflanzungsorgane gebildet werden, dann nur winzig kleine.
Zellsprossung und Bildung von Sproßzellen, wie sie Hefen oder hefeähnliche Pilze charakterisieren, tritt nur in ganz seltenen Fällen unter bestimmten Bedingungen ein.
Ihr Lebensraum ist bevorzugt der Erdboden, vermögen auch andere Lebensräume zu erobern, wie feuchte Räume oder Klimazonen. [9] Die charakteristisch flüchtigen Stoffwechselprodukte von Schimmelpilze MVOC (Microbial Volatile Organic Compounds) umfassen Verbindungen mit Siedepunkten von 0 - 250 ºC und können ein breites Spektrum unterschiedlicher chemischer Stoffklassen zugeordnet werden, wie zum Beispiel den Alkanolen, Alkenolen, Ketonen, Terpenen, Aldehyden, Alkanen, schwefelhaltige Verbindungen, Ethenen, Ester, Karbonsäuren unda. Es wurde bis 2001 ca. 30 solcher Verbindungen in Innenräumen und in der Außenluft nachgewiesen, die von Schimmelpilzen gebildet werden können. [10]

Der muffige Geruch ist häufig auf die Bildung von MVOC durch Schimmelpilze oder Bakterien zurückzuführen. Folgendes Spektrum von Verbindungen ist charakteristisch:
3-Methylfuran, Geosmin, 1-Octen-3-ol, 3-Methyl-1-butanol, 2-Pentanol, 2-Hexanon, 2-Heptanon, 3-Octanon und Dimethyldisulfid. [10] In höheren Konzentrationen weisen einige MVOC eine toxische Wirkung auf. In den Innenräumen liegen meist niedrige Werte vor, die zu keiner gesundheitlichen Beeinträchtigung beitragen. Die Bedeutung der MVOC ist noch nicht ausreichend erforscht. [11] Es ist auch zu beachten, dass nicht alle flüchtigen Stoffwechselprodukte, die von Mikroorganismen produziert werden, nur von mikrobieller Herkunft stammen. Sie werden auch von Pflanzen produziert, sind Bestandteil von Aromastoffen und technischen Lösungsmitteln.