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Der Schimmelpilzkultur beim Wachsen zusehen

Mittels Mikro-Computertomografie ist es einem Forschungsteam gelungen, das Wachstum von Schimmelpilzkulturen im Bioreaktor in 3D zu beobachten.

Entwicklung einzelner filamentöser Schimmelpilz-Pellets über die Zeit in einem Bioprozess
Quelle: TU München/Lehrstuhl für Systemverfahrenstechnik
Entwicklung einzelner filamentöser Schimmelpilz-Pellets über die Zeit in einem Bioprozess

Schimmelpilze sind nicht nur ein Gesundheitsrisiko. Sind sind auch wichtige mikrobielle Zellfabriken der Biotechnologie. Der erste Prozess dieser Art war vor mehr als 100 Jahren die Fermentation von Zitronensäure. In der Gegenwart sind zahlreiche weitere Säuren, Enzyme und pharmazeutisch wirksame Moleküle hinzugekommen. Wie produktiv diese Herstellungsprozesse sind, hängt auch von der räumlichen Struktur der Pilzgeflechte im Bioreaktor ab. Einem deutschen Forschungsteam ist es nun gelungen, diese Strukturen zu analysieren.

Problem: Zu viele Zellen für repräsentative Aussage

Wollen Forschende die vollständige 3D-Struktur eines Schimmelpilzes detailliert abbilden, gibt es nur eine ideale Methode, die Mikro-Computertomografie. Zwar verfügen zahlreiche Labore über die notwendigen Geräte. Doch was Aussagen über eine einzelne Pilzzelle erlaubt, verrät wenig über den Zustand einer großen Pilzkultur in einem Bioreaktor. Bislang war es schlicht unmöglich, hinreichend viele Einzelzellen zu untersuchen, um eine repräsentative Aussage über die räumlichen Strukturen der Gesamtkultur zu tätigen. Ein Team von Fachleuten der TU München, der TU Berlin und des Helmholtz-Zentrums Hereon hat diese Herausforderung nun bewältigt. Möglich machte das die Zusammenarbeit mit einer weiteren Forschungseinrichtung der Helmholtz-Gemeinschaft, dem DESY.