Je leest:

De kwastschimmel, Aspergillus

De kwastschimmel, Aspergillus

Auteur: | 5 december 2017
iStockphoto

Veel schimmels groeien graag in vochtige ruimtes. Ze tasten zo niet alleen het gebouw aan, maar veroorzaken ook gezondheidsrisico’s zoals het opwekken van een allergie of problemen voor astmapatiënten.

Studentenhuizen hebben ze in overvloed: weeïge vochtige kamers met een muffige geur en een zwartig groene aanslag. Deze aanslag is vaak een schimmel, zoals Aspergillus, Penicillium en Cladosporium. Veel schimmels groeien namelijk graag in vochtige ruimtes zoals badkamers, maar ook slecht geventileerde ruimtes, zoals kelders, gymzalen of bibliotheken zijn vaak het doelwit. Maar liefst 25% van de sociale woningbouw in Europa heeft last van schimmelgroei binnenshuis. Wanneer er genoeg vocht aanwezig is, kunnen aspergilli goed groeien op verschillende bouwmaterialen van en in huizen. Ze kunnen zelfs op geverfde oppervlakken groeien. Hiermee tasten ze niet alleen het huis aan, maar veroorzaken ook gezondheidsrisico’s zoals het opwekken van allergie of problemen voor astmapatiënten.

Thinkstock
Schimmel op de muur is een gevaar voor je gezondheid.

Wijwaterkwast

Aspergillus dankt zijn naam aan Pier Antonia Micheli (1679-1737). Deze priester en hoogleraar in de botanie vond dat de voortplantingsstructuur van de schimmel leek op een wijwaterkwast (in latijn Aspergillum) waarmee in de liturgie van de Rooms Katholieke kerk wijwater wordt gesprenkeld. Hij was de eerste persoon die sporen van schimmels beschreef in het plantenregister Nova plantarum Genera (1729). Hij noemde deze sporen de ‘zaden’ van de plant en wilde bewijs vinden voor de reproductie van schimmels door ‘spontane’ generatie. Hij identificeerde hiermee onder andere de eerste aspergilli.

Er zijn honderden verschillende Aspergillus soorten. Deze soorten zijn erg divers. De erfelijke informatie van Aspergillus nidulans en Aspergillus fumigatus verschilt bijvoorbeeld net zoveel als dat van een mens en een vis. Die diversiteit zie je ook terug in de eigenschappen, zo zijn er slechts een veertigtal aspergilli beschreven als pathogeen.

Wereldwijd is Aspergillus een van de meest voorkomende schimmels. Ze zijn op alle continenten en in alle klimaten gevonden, zowel op Antarctica als in de woestijn. Aspergilli zijn namelijk niet erg selectief wat betreft de groeiomstandigheden en kunnen groeien bij zeer verschillende temperaturen (6-55°C) en op zure of basische voedingsbodems (pH 1,5-12). Daarnaast kunnen aspergilli onder heel vochtige, of juist in relatief droge omstandigheden groeien. Zo is Asperillus penicilloides één van de meest droogtebestendige (xerofiele) schimmels, die bij 58% relatieve luchtvochtigheid kan leven. Planten en dieren overleven dit niet, net als de meeste micro-organismen.

Lichtmicroscopische (A,B) en scanning elektronenmicroscopische foto (C,D) van Aspergillus niger conidiophorehoofden. De sporen (conidia) van A. niger worden in een ketting gevormd, en verspreiden zich via de lucht. A. niger wordt in de industrie gebruikt als productieorganisme om bijvoorbeeld glucoamylase of citroenzuur te maken.
Pauline Krijgsheld, Wieke Teertstra, Wally Müller, Universiteit Utrecht

Enzymproducent

In de natuur komt Aspergillus vooral voor op en in organisch afval zoals ontbindend plantenmateriaal (saprotroof). De schimmel scheidt enzymen uit die polymeren van plantmateriaal afbreken tot kleinere moleculen die hij kan opnemen als voedsel. Zo scheidt de schimmel amylases uit om zetmeel af te breken, xylanases om xylan in stukjes te knippen en pectinases om pectine in het plantenmateriaal te lijf te gaan. Deze enzymen zijn ook nuttig voor mensen. Zo maakt Aspergillus niger van nature grote hoeveelheden glucoamylase, een enzym dat zetmeel omzet in glucosesiroop voor de voedingsindustrie.

Aspergillus niger wordt door de industrie ook gebruikt om andere enzymen te maken voor een grote variatie aan toepassingen zoals het klaren van vruchtensap en wijn, vetsplitsing tijdens kaasproductie en de afbraak van fytaat in diervoer om dit fosfaatvrij te maken. A. oryzae of A. sojae worden daarnaast grootschalig gebruikt voor de productie van rijstwijn en sojasaus.

Gifstoffen

Veel aspergilli veroorzaken voedselbederf. Zo groeien ze op fruitsoorten zoals appels, peren, mango’s en papaya’s. Ook uien, rijst, koffie en noten zijn substraten waarop Aspergillus graag groeit. De schimmel zorgt hierbij voor verandering in smaak, textuur en uiterlijk. Maar je kunt er ook ziek van worden. Aspergilli kunnen gifstoffen (mycotoxines) maken zoals ochratoxine A, sterigmatocystine, fumonisine en aflatoxine. Zo maakt Aspergillus westerdijkiae onder koude omstandigheden ochratoxine A dat de nieren aantast. A. flavus is de belangrijkste producent van aflatoxine, het meest kankerverwekkende molecuul dat in de natuur gevonden is. Het veroorzaakt mutaties die heel vaak leiden tot (lever)kanker en het bindt aan eiwitten in de cel waardoor celdood optreedt. In de jaren 60 zorgde de productie van aflatoxines in vogelvoer op pindabasis voor duizenden dode kalkoenen.

A. Beschimmelde tegels en muren, wie kent ze niet? B. Lichtmicroscopische foto van sporen van Aspergillus fumigatus die worden gevormd op zogenoemde conidiofoorhoofden. De sporen zijn 2­3,5 μm groot en verspreiden zich voornamelijk door de lucht, maar kunnen infecties veroorzaken bij immunodeficiënte mensen of dieren.
123RF / Natalia Escobar Salazar, Universiteit Utrecht

Infecties

Aspergilli kunnen worden gevonden in luchtventilatiesystemen en ventilatieschachten. Van hieruit kan Aspergillus conidia, sporen die maar 2-5 µM groot zijn, in grote aantallen verspreiden waardoor mensen ze inademen. Mensen met een normaal werkend afweersysteem zullen hier niet veel hinder van ondervinden. Bij mensen met een verminderde afweer (immunodeficiëntie) kunnen de sporen ontkiemen in de longen en uitgroeien tot hyfen. Dit kan leiden tot niet-invasieve of invasieve aspergillose (schimmelinfectie), of tot een aspergilloom (een bal van schimmels in de long).

Patiënten met een longaandoening zoals taaislijmziekte (cystische fibrose) of een allergie voor Aspergillus kunnen veel hinder ondervinden van aspergilli die binnenshuis groeien. Ook mensen met een transplantatie, intensive care-patiënten of mensen met aids kunnen veel last krijgen van aspergillusinfecties. A. fumigatus is de meest pathogene soort, maar ook A. flavus, A. terreus, A. niger en A. nidulans, kunnen opportunistisch pathogeen zijn. Waarom A. fumigatus juist zo pathogeen is bij immunodeficiëntie mensen is niet helemaal begrepen. Het kan te maken hebben met de kleine conidia die A. fumigatus maakt die diep de longblaasjes kunnen binnendringen.

Er zijn wel verschillende medicijnen tegen deze aspergilli. Maar door een toenemende resistentie tegen deze middelen worden schimmelinfecties een steeds groter probleem. Daarom is het een goed idee voor immunodeficiëntie mensen om weeïge muffige ruimtes te vermijden.

Lees het volgende artikel van het thema ‘Schimmels’

De penseelschimmel, Penicillium

Jos Houbraken
Dit artikel is een publicatie van Stichting Biowetenschappen en Maatschappij.
© Stichting Biowetenschappen en Maatschappij, alle rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 05 december 2017

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.