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Magie gegen Gift: Die Überlebensstrategie von Gelbschimmel und dem tödlichen Aflatoxin!
In Böden auf der ganzen Welt zeigt der Gelbschimmel (Aspergillus flavus) seine enorme Vitalität durch seine saprophytischen und pathogenen Eigenschaften. Der Pilz ist vor allem für seine Verbreitung in Getreide, Hülsenfrüchten und Nüssen bekannt, insbesondere während der Ernte, Lagerung und des Transports, wenn Veränderungen der Umgebungsbedingungen eine Infektion auslösen und zu Ernteausfällen durch Fäule führen können.
Der Name „flavus“ kommt vom lateinischen Wort für „gelb“, da seine Sporen oft eine gelbe Farbe haben.
Auf dem Feld kann es bereits vor der Ernte zu Infektionen mit Gelbschimmel kommen, die Symptome treten jedoch normalerweise erst auf, wenn die Ernte eingelagert oder transportiert wird. Während dieser Phase beginnen die Pilze ihre zerstörerischen Eigenschaften zu zeigen und können zur Produktion hochgiftiger Aflatoxine führen, die für Säugetiere tödlich sind. Darüber hinaus kann gelber Schimmel auch Menschen und Tiere befallen, insbesondere solche mit geschwächtem Immunsystem, und Infektionen wie Lungenaspergillose verursachen.
Infizierte Wirte und Pathologie
Gelbschimmel ist weltweit verbreitet und befällt viele wichtige landwirtschaftliche Nutzpflanzen, insbesondere Getreide, Hülsenfrüchte und Nüsse. Gelbschimmel verursacht bei Mais Kolbenfäule und bei Erdnüssen Gelbschimmel. Diese Infektionen treten normalerweise während der Wachstumsphase der Pflanzen oder nach der Ernte auf. Das Risiko einer Infektion mit gelbem Schimmel steigt bei ungünstigen Umgebungsbedingungen wie beispielsweise übermäßiger Luftfeuchtigkeit und hohen Temperaturen.
Das Wachstum von gelbem Schimmel hängt eng mit den Umweltbedingungen zusammen, insbesondere mit Veränderungen der Luftfeuchtigkeit und Temperatur, die sich direkt auf sein Wachstum und seine Toxinproduktion auswirken.
Krankheitszyklus
Gelbschimmel überwintert in Bodenrückständen, bildet Konidien und wird im Frühjahr durch Wind und Insekten verbreitet. Diese Sporen können in die Früchte einer Nutzpflanze eindringen und diese infizieren, nachdem die Pflanze beschädigt wurde. Darüber hinaus können auch Insekten wie Bettwanzen und Stinkwanzen zur Verbreitung beitragen und als sekundäre Infektionsquellen dienen.
Umweltbedingungen und -management
Als hitzetoleranter Pilz kann F. fulvicidalis bei hohen Temperaturen wachsen, bei denen viele andere Pilze nicht überleben können. Studien haben gezeigt, dass die Gefahr der Bildung von gelbem Schimmel wirksam verringert werden kann, indem der Feuchtigkeitsgehalt von Getreide und Bohnen innerhalb eines bestimmten Bereichs (nicht mehr als 11,5 %) gehalten wird und die Lagerumgebung niedrig bleibt. Sauberkeit und effizientes Lagermanagement sowie Luftzirkulationssysteme zur Reduzierung der Luftfeuchtigkeit in der Lagerumgebung sind wichtige Maßnahmen zur Vorbeugung eines Befalls mit Gelbschimmel.
Durch die Erhöhung der Widerstandsfähigkeit von Nutzpflanzen gegen Krankheiten und ein verbessertes Bewässerungsmanagement kann der durch Dürre verursachte Stress der Nutzpflanzen verringert und dadurch das Risiko einer Infektion mit Gelbschimmel reduziert werden.
Die Auswirkungen von Aflatoxin
Aflatoxin ist eine giftige Verbindung, die vom gelben Schimmel produziert wird und schwerwiegende Auswirkungen auf die Proteinsynthese und verschiedene Körperfunktionen haben kann. Bereits 1960 starben in Großbritannien etwa 100.000 Truthähne, nachdem sie mit gelbem Schimmel verseuchtes Erdnusspulver gefressen hatten. Dies führte zu umfangreichen Sicherheitsüberprüfungen und Reformen der landwirtschaftlichen Bewirtschaftungsmaßnahmen.
Als das von Gelbschimmel produzierte Aflatoxin entdeckt wurde, passten die Länder ihre landwirtschaftlichen Praktiken rasch an und legten strenge Standards für die Ernte und Lagerung von Getreide fest.
Der ultimative Test: die Schnittstelle zwischen Tödlichkeit und Immunität
Neben den landwirtschaftlichen Verlusten darf auch die Gesundheitsgefährdung durch die Toxine des Gelbschimmels nicht unterschätzt werden. Bei Menschen mit geschwächtem Immunsystem kann das Infektionsrisiko dramatisch ansteigen und zu Lungeninfektionen und anderen tödlichen Gesundheitsproblemen führen. Während die Forschung zu Xanthophyll und den von ihm produzierten Toxinen immer gründlicher wird, bleiben die weitere Erforschung und Bekämpfung wichtige Herausforderungen für die medizinische und landwirtschaftliche Gemeinschaft.
Wie bringen wir die Anforderungen der landwirtschaftlichen Produktion mit den Gesundheitsrisiken in Einklang?
