Chrysosporium —Chrysosporium

Die Gattung *Chrysosporium* wurde im Jahr 1833 durch den Mykologen August Carl Joseph Corda wissenschaftlich erstbeschrieben. Die Veröffentlichung erfolgte in dem Werk „Deutschlands Flora in Abbildungen nach der Natur“ (Abteilung 3, Pilze Deutschlands). Als Typusart der Gattung ist *Chrysosporium corii* Corda (1833) definiert.[4] Taxonomisch wird *Chrysosporium* der Familie der Onygenaceae innerhalb der Ordnung der Onygenales zugeordnet. Es handelt sich dabei um hyaline Hyphomyceten, eine Gruppe von Schlauchpilzen (Ascomycota). Im Laufe der Forschungsgeschichte wurden diverse andere Gattungsnamen als Synonyme zu *Chrysosporium* gestellt, darunter *Aleurophora* O.Magalh. (1916) und *Atrichophyton* Castell. & Chalm. (1919). Ebenso gelten *Rhinocladiella* Kamyschko (1960) und *Rhinocladiopsis* Kamyschko (1961) als synonyme Bezeichnungen. Auch der Name *Blastomyces* Costantin & Rolland (1889) wird in der Synonymie der Gattung geführt.[4] Ein eigenständiger deutscher Trivialname hat sich nicht etabliert, weshalb in der deutschsprachigen Fachliteratur ebenfalls der wissenschaftliche Name verwendet wird.[6]

Kolonien der Gattung *Chrysosporium* wachsen mäßig schnell und zeichnen sich durch eine flache Wuchsform aus. Die Färbung der Kulturen variiert von weiß über hellbraun (tan) bis hin zu beige. Die Oberflächentextur erscheint dabei häufig pudrig oder körnig. Mikroskopisch lassen sich hyaline, einzellige Sporen (Amerokonidien) erkennen, die direkt an den vegetativen Hyphen gebildet werden. Diese entstehen an nicht spezialisierten konidiogenen Zellen. Die Konidien sind typischerweise birnenförmig (pyriform) bis keulenförmig (clavat) geformt. Ein charakteristisches Merkmal ist ihre abgestumpfte Basis, wobei die Sporen Abmessungen von 6 bis 7 µm in der Länge und 3,5 bis 4 µm in der Breite erreichen. Die Bildung der Sporen erfolgt entweder interkalar als Arthrokonidien, lateral (oft auf kleinen Stielen beziehungsweise Pedicels) oder terminal. Bei der Bestimmung besteht Verwechslungsgefahr, da Kulturen von *Chrysosporium* morphologisch stark denen einiger Dermatophyten ähneln können, insbesondere der Art *Trichophyton mentagrophytes*. Zudem können manche Stämme Kulturen von *Histoplasma* und *Blastomyces* gleichen. Obwohl sie oft als Boden-Saprotrophe gelten, sind mehrere der etwa 22 Arten keratinophil und einige weisen Thermotoleranz auf.[5]

Die Gattung *Chrysosporium* umfasst hyaline Hyphomyceten, die taxonomisch der Familie Onygenaceae zugeordnet werden. Die Kolonien dieser Pilze zeichnen sich durch ein mäßig schnelles Wachstum aus und bilden flache Strukturen, deren Färbung von Weiß über Hellbraun bis Beige variiert. Charakteristisch für das makroskopische Erscheinungsbild im Kulturmedium ist die oft pudrige oder körnige Oberflächenbeschaffenheit. Mikroskopisch betrachtet produziert der Pilz hyaline, einzellige Sporen, die als Amerokonidien klassifiziert werden. Diese reproduktiven Einheiten entstehen direkt an den vegetativen Hyphen, wobei bemerkenswerterweise keine spezialisierten konidiogenen Zellen ausgebildet werden. Die Konidien weisen typischerweise eine birnen- bis keulenförmige (pyriform bis clavat) Gestalt auf und besitzen eine abgestumpfte Basis mit durchschnittlichen Maßen von 6 bis 7 µm in der Länge und 3,5 bis 4 µm in der Breite. Entwicklungsbiologisch werden diese Sporen entweder interkalar als Arthrokonidien, lateral an kleinen Stielen (Pedicels) oder terminal gebildet. Ökologisch treten *Chrysosporium*-Arten primär als bodenbewohnende Saprotrophe auf, die organisches Material zersetzen. Physiologisch ist die Gattung dadurch gekennzeichnet, dass mehrere der rund 22 Arten keratinophil sind und somit Keratin verwerten können, wobei einige Stämme zudem eine Thermotoleranz aufweisen. Obwohl sie häufig als harmlose Umweltkontaminanten gelten, werden sie gelegentlich aus klinischen Haut- und Nagelproben, insbesondere von Füßen, isoliert. Eine signifikante pathologische Bedeutung hat die Gattung als Erreger emergenter Infektionskrankheiten bei Reptilien erlangt. Erste Fälle wurden um 1995 dokumentiert, wobei unter anderem die Östliche Massasauga-Klapperschlange (*Sistrurus catenatus catenatus*) betroffen war. Das Wirtsspektrum erweiterte sich im Verlauf auf Kupferköpfe, Wald-Klapperschlangen sowie verschiedene Natternarten. Bei der taxonomischen Bestimmung besteht eine erhebliche Verwechslungsgefahr, da die Kulturen morphologisch stark an Dermatophyten wie *Trichophyton mentagrophytes* erinnern können. Zudem weisen einige Stämme Ähnlichkeiten zu den pathogenen Gattungen *Histoplasma* und *Blastomyces* auf, was eine sorgfältige Differenzierung erfordert.[5]

Die Kolonien der Gattung *Chrysosporium* zeichnen sich durch ein mäßig schnelles Wachstum aus und bilden flache Strukturen, die oft eine pudrige oder körnige Oberflächentextur aufweisen. Die asexuelle Vermehrung erfolgt durch die Bildung von einzelligen Amerokonidien, die direkt an den vegetativen Hyphen entstehen. Diese Sporen werden dabei entweder interkalar, lateral an Stielen oder terminal gebildet. Ökologisch agieren diese Pilze primär als Boden-Saprotrophe, wobei viele Arten spezifische keratinophile Eigenschaften besitzen. Aufgrund dieser physiologischen Anpassung werden sie gelegentlich von keratinhaltigem Gewebe wie Haut und Nägeln isoliert, gelten dort jedoch meist als Kontaminanten. Einige Stämme weisen zudem eine Thermotoleranz auf, was ihre Überlebensfähigkeit unter verschiedenen Umweltbedingungen begünstigt. In Kulturen ähneln manche Isolate im Verhalten und Erscheinungsbild Dermatophyten wie *Trichophyton mentagrophytes* oder den Gattungen *Histoplasma* und *Blastomyces*.[2] Ein aggressives Infektionsverhalten zeigt der Pilz gegenüber Reptilien, bei denen er als Erreger einer neuartigen Infektionskrankheit identifiziert wurde. Zu den betroffenen Wirten zählen verschiedene Schlangenarten wie die Östliche Massasauga-Klapperschlange (*Sistrurus catenatus catenatus*) und der Kupferkopf (*Agkistrodon contortrix mokasen*). Auch bei Wald-Klapperschlangen, Schwarzen Rattennattern und der Östlichen Strumpfbandnatter konnte ein Befall durch *Chrysosporium* nachgewiesen werden.[5]

Die Vertreter der Gattung *Chrysosporium* sind primär als Saprotophe im Boden verbreitet und tragen dort zum Abbau organischer Materie bei. Eine ökologisch bedeutsame Eigenschaft vieler Arten ist ihre Keratinophilie, die es ihnen erlaubt, keratinhaltige Substrate zu besiedeln und abzubauen. Einige Stämme weisen zudem eine Toleranz gegenüber erhöhten Temperaturen (Thermotoleranz) auf. Neben ihrer Rolle im Bodenökosystem treten bestimmte Spezies als Pathogene bei Wirbeltieren in Erscheinung, wobei sie oft als Kontaminanten auf Haut und Nägeln isoliert werden. Seit etwa 1995 wird *Chrysosporium* jedoch als Erreger einer aufkommenden Infektionskrankheit bei Reptilien identifiziert, die erstmals bei Schlangen in Kanada beobachtet wurde. Zu den dokumentierten Wirten zählen die Östliche Massasauga (*Sistrurus catenatus catenatus*) sowie der Nordamerikanische Kupferkopf (*Agkistrodon contortrix mokasen*). Weitere betroffene Arten in New Jersey umfassen die Wald-Klapperschlange, die Schwarze Rattennatter, die Schwarze Rennnatter und die Östliche Strumpfbandnatter.[5]

Arten der Gattung *Chrysosporium* sind primär als bodenbewohnende Saprophyten bekannt, besitzen jedoch medizinische Relevanz als opportunistische Kontaminanten und Krankheitserreger. In der Humanmedizin werden Isolate gelegentlich in Haut- und Nagelgeschabseln gefunden, wobei einige der etwa 22 Arten keratinophil und thermotolerant sind. Kulturen können morphologisch pathogenen Dermatophyten wie *Trichophyton mentagrophytes* oder Erregern wie *Histoplasma* ähneln, was die Diagnostik erschwert.[13] Ein signifikantes Schadpotenzial zeigt sich bei Reptilien, wo *Chrysosporium* als Erreger einer neuartigen, oft tödlichen Infektionskrankheit identifiziert wurde. Diese Erkrankung trat erstmals um 1995 in Kanada bei der Östlichen Massasauga-Klapperschlange (*Sistrurus catenatus catenatus*) auf. Bis 2011 weitete sich das Wirtsspektrum in New Jersey auf weitere Arten wie Kupferköpfe (*Agkistrodon contortrix mokasen*) und Wald-Klapperschlangen aus. Im biotechnologischen Sektor hingegen wird der Weißfäulepilz *Phanerochaete chrysosporium* als Nützling klassifiziert, da er Lignin mittels extrazellulärer Enzyme wie Lignin-Peroxidase und Mangan-Peroxidase effizient abbaut. Dieser Prozess wird in Bioreaktoren zur Verwertung von Lignocellulose und zur Abfallaufbereitung genutzt.[5] Patentierte Verfahren setzen den Pilz zudem zum Bioleaching von Kupfer und Gold aus Elektroschrott sowie zur Kompostierung von Viehdung unter Abbau von Antibiotikarückständen ein.[12]

Die wirtschaftliche Bedeutung variiert stark je nach spezifischer Art und Einsatzgebiet. Während *Chrysosporium*-Spezies im medizinischen Bereich oft als Kontaminanten in Haut- und Nagelproben auftreten, verursachen sie als pathogene Erreger bei Reptilien ökologische Schäden in Wildtierbeständen.[11][5] Im Gegensatz dazu spielt der Weißfäulepilz *Phanerochaete chrysosporium* eine zentrale Rolle in der industriellen Biotechnologie, insbesondere in Bioraffinerien zur Ligninverwertung.[5] Durch die Produktion ligninolytischer Enzyme wie Laccasen und Peroxidasen ermöglicht er die Gewinnung aromatischer Chemikalien als Ersatz für Erdölprodukte. Diese enzymatischen Prozesse werden zudem in der Zellstoff- und Papierindustrie genutzt, um Lignin umweltschonend ohne den Einsatz von Chlordioxid abzubauen.[2] Innovative Recyclingverfahren nutzen den Pilz zum Bioleaching, wodurch Kupfer und Gold effizient aus Elektronikschrott zurückgewonnen werden können. In der Abfallwirtschaft kommt der Organismus bei der Kompostierung von Viehdung zum Einsatz, wo er Antibiotikarückstände abbaut, sowie bei der Sanierung schadstoffbelasteter Böden. Ferner wird *Podospora chrysosporium* im biologischen Pflanzenschutz als Antagonist gegen Schaderreger wie *Sclerotinia sclerotiorum* verwendet.[12]