Der filamentöse Pilz Trichoderma reesei, der zu den bedeutendsten industriellen Produzenten von Cellulasen, also zelluloseabbauenden Enzymen, gehört, war bisher für asexuell gehalten worden.

Der Arbeitsgruppe von Dr. Monika Schmoll (Institut für Verfahrenstechnik, Umwelttechnik und technische Biowissenschaften) ist es nun gelungen, den Vorläuferstamm aller industriell verwendeten Produktionsstämme, QM6a, mit einem geeigneten Naturisolat zu kreuzen und damit erstmals sexuelle Entwicklung bei diesem Pilz zu zeigen.

Unter Mitarbeit von Dr. Verena Seidl, Christian Seibel und Prof. Christian P. Kubicek konnte gezeigt werden, dass nun auch für industrielle Stämme des Pilzes die Chance besteht, wertvolle Eigenschaften unterschiedlicher Herkunft durch Kreuzung zu kombinieren und so noch effizientere Stämme für die Cellulaseproduktion zu erzeugen.

Biospriterzeugung kann direkt profitieren

Vor allem für die Bioethanolproduktion ist diese Entwicklung von entscheidender Bedeutung: Da sowohl der Einsatz von Getreide zur Bioethanolerzeugung als auch die Gewinnung von Biosprit aus Palmöl entweder moralisch oder ökologisch bedenklich sind, ist es an der Zeit, sinnvolle Alternativen zu entwickeln.
Mit Hilfe von Cellulasen können zellulosehaltige Abfallprodukte aus Landwirtschaft und Industrie in ihre Bestandteile zerlegt und damit für ethanolerzeugende Mikroorganismen nutzbar gemacht werden. Dieser Prozess ist allerdings noch nicht effektiv genug, um kostendeckend Bioethanol zu erzeugen.

Durch die nun erreichte Möglichkeit der Kreuzung von Stämmen kann die Stammverbesserung von Trichoderma reesei für diesen Prozess entscheidend beschleunigt werden und bringt große Vorteile gegenüber den bisher verwendeten, langwierigen Mutationstechniken. Diese brachten neben den erwünschten Verbesserungen oftmals auch schädliche Mutationen ein, die Wachstum und Fitness des Pilzes beeinträchtigen. Ebenso profitiert die Grundlagenforschung der Mechanismen, die für die Regulation der Cellulaseproduktion verantwortlich sind davon, was weitere synergistische Effekte für die Bioethanolerzeugung bringt.
Damit ist man der Erzeugung von Biotreibstoff aus Abfallprodukten einen bedeutenden Schritt näher gekommen.

Doch nicht nur für den Cellulaseproduzenten Trichoderma reesei selbst ist diese Entwicklung wichtig. Auch die Forschung mit verwandten Trichoderma Spezies wird davon profitieren. Die Aufklärung der Rolle sexueller Entwicklung in der Biokontrolle mit Trichoderma atroviride könnte Fortschritte in der biologischen Schädlingsbekämpfung mit diesem Pilz bringen und genauere Kenntnis der Physiologie von Trichoderma longibrachiatum, einem Pilz, der auch Menschen gefährlich werden kann, kann dazu beitragen, Infektionen effizienter zu bekämpfen.

V. Seidl, C. Seibel, C. P. Kubicek and M. Schmoll (2009) Sexual development in the industrial workhorse Trichoderma reesei, PNAS, in press

Rückfragehinweis:
Projektass. Dipl.-Ing. Dr.techn. Monika Schmoll
E166 - Institut für Verfahrenstechnik, Umwelttechnik und Technische Biowissenschaften
Getreidemarkt 9, 1060 Wien
T +43-1-58801-17227
F +43-1-58801-17299
E <link>monika.schmoll@tuwien.ac.at