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Schwarze Pilze reinigen die Umwelt

Die extrem widerstandsfähigen Pilze wachsen in Wüsten, der Antarktis und Grönland (Bild). Selbst im All überleben sie.
Die extrem widerstandsfähigen Pilze wachsen in Wüsten, der Antarktis und Grönland (Bild). Selbst im All überleben sie.(c) APA/AFP
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Manche Pilze sind resistenter als Bakterien und zersetzen Industrieabfall biologisch: Für ein sicheres Endprodukt muss ihre RNA noch vollständig erforscht werden.

Polyextremophile oder einfach schwarze Pilze halten beinahe jede Umweltbedingung aus. Sie sind in der Antarktis und Grönland ebenso beheimatet wie in trockenen, heißen Wüsten. Manche Stämme haben sogar einen Flug ins All hinter sich, ohne davon Schaden genommen zu haben. Gleichzeitig sind diese Pilze extrem gifttolerant. Sie überleben hohe Giftkonzentrationen, die etwa durch Industrieprozesse in Böden oder in die Luft gelangen.

Das will das Institut für Biotechnologie der Universität für Bodenkultur (Boku) Wien nutzen. Schon seit Jahrzehnten gibt es den Ansatz, belastete Umgebungen, etwa ehemalige Tankstellenböden, langfristig und umweltschonend zu reinigen. Bisher setzte die Forschung dafür Bakterien ein, die Gift- und Fremdstoffe wie Kohlenwasserstoff oder Aromate auf natürliche Weise abbauen.

Der Nachteil: Bakterien brauchen eine stabile Umwelt. Soll heißen, sie sterben manchmal innerhalb von Stunden ab, wenn ihr überlebenswichtiges Wasser austrocknet: „Wünschenswert ist daher der Einsatz von Mikroorganismen, denen das nichts ausmacht, die das ganz cool hinnehmen, dass es trocken, feucht, heiß oder kalt ist“, sagt Katja Sterflinger-Gleixner, Leiterin des vom Österreichischen Wissenschaftsfonds FWF finanzierten Boku-Projekts „Biologische Reinigung von Abgasen und Böden durch extremotolerante Pilze“.

Die schwarzen Pilze sind innerhalb ihres Reiches nicht nur die zähesten, sie können zudem Gifte hervorragend abbauen: Etwa Hexadecane, das sind Kohlenwasserstoffe im Heizöl, im Schweröl und in vielen Schmierölen, oder auch Toluole, also Kohlenstoffverbindungen im Benzol oder Benzin. Sie bauen selbst Autoabgase und giftige Aromate in Erdgasen ab.

Noch ist die Forschung nicht so weit, dass sie die Pilze gefriertrocknen und verpacken kann, um sie nach Umweltkatastrophen in Einsatz zu bringen. Bevor die Pilze verfügbar gemacht werden können, müssen sie detailliert gescreent werden: „Es muss ein vollständiger Abbau stattfinden. Es dürfen keine giftigen Endprodukte entstehen, und der Pilz muss das Gift gänzlich verstoffwechseln“, sagt Sterflinger-Gleixner.

 

Pilze im Freiland aussetzen?

Daher untersuchte sie mit ihrem Team bislang 200 schwarze Pilze auf ihre verschiedenen Eigenschaften hin. 25 davon sind in der Lage, schwere Giftstoffe abzubauen. Der nächste Schritt soll mittels Transkriptionsanalysen die molekularbiologischen und biochemischen Wege hinter dem Abbau zeigen: Dabei wird im Labor die gesamte RNA, die in der biologischen Zelle für die Umsetzung von genetischer Information in Proteine zuständig ist, der Pilze untersucht. Erst dann wissen die Forscher, welche Abbauwege beteiligt sind. Damit Umweltkatastrophen nicht mit Umweltkatastrophen behandelt werden, „muss ich genau wissen, was in der Biochemie passiert, bevor ich die Pilze im Freiland aussetze“, sagt Sterflinger-Gleixner.

Die Pilze könnten künftig große Schäden, etwa riesige Ölteppiche auf der Meeresoberfläche, biologisch bereinigen. Das sei nur eine Frage der Masse und davon, wie viele Pilze binnen kürzester Zeit gezüchtet werden können. Wunder werden nicht geschehen: Ölteppich verschwinden nicht nach einem Tag. Der natürliche Abbau benötigt Jahre und Jahrzehnte. Die Chronologie der Natur läuft langsamer als die ungeduldige Zeitnehmung der Menschen. Dennoch verberge die Mikrobiologie noch viele Lösungen für Umwelt, Medizin oder Kosmetik. Die schwarzen Pilze sind ein Teil der Lösung, daher sind sie für Sterflinger-Gleixner „unsere kleinen Haustiere“.

In Zahlen

200 schwarze Pilze hat das Institut für Biotechnologie der Boku Wien bislang untersucht.

25 Pilzstämme sind widerstandsfähig, passen sich der Umwelt an und bauen zudem hochgiftige Stoffe ab.

2–3 hochpotente Stämme sollen am Projektende für die Anwendung zur Verfügung stehen und etwa auf Keramikfilter platziert werden.

("Die Presse", Print-Ausgabe, 23.01.2016)