Der Weißfäulepilz Phanerochaete chrysosporium ist enier der effektivsten Ligninabbauer in seiner natürlichen Umgebung. Sein unspezifisches Enzymsystem ist darüber hinaus auch in der Lage eine Reihe von toxischen und kanzerogenen Substanzen, mit ähnlichen Substrukturen wie das Lignin, zu spalten (z.B. Polyzyklische aromatische Kohlenstoffe (PAK), Benzo(a)pyrene, Dioxine, Furane, Polychlorierte Biphenyle (PCB), Aniline). Diese besonderen Eigenschaften lassen ihn für einen Reihe biotechnologischer Anwendungsmöglichkeiten interessant erscheinen: Abbau von Inhaltsstoffen industrieller Abwässer, Bodensanierung, Aufbereitung von Altlasten. Erschließung pflanzlicher Biomasse zur weiteren Verwertung, Vorbehandlung des Holzes in der Zellstoffindustrie für wirtschaftlichere und umweltschonendere Verfahren, Herstellung hochwertiger Brennstoffe aus Biomasse (Brennstoffveredelung), Gewinnung wertvoller Chemikalien aus den Spaltprodukten des Lignins.
Der komplexe Abbaumechanismus des Lignins und der ligninähnlichen Stoffe durch die Enzyme des Phanerochaete chrysosporiums ist wegen der Vielzahl der Einflußfaktoren und deren Zusammenwirken bei weitem noch nicht vollständig erforscht. Der Weißfäulepilz Phanerochaete chrysoporium gilt als schwer kultivierbar, anspruchsvoll und empfindlich.
Für Anzucht und Abbau haben sich in den Kulturen pH-Werte um 3,5 und Temperaturen um 40°C (schnelles Wachstum des Pilzes) als günstig erwiesen. Den schonend geschüttelten Vorkulturen (40-70 Upm), die in 300 ml-Kolben (100 ml sterile Nährlösung) der Erzeugung von Biomasse dienen, wurde Tween 80, eine oberflächenaktive Substanz, zugegeben.
Das am häufigsten beschriebene Medium, hier als RT-Medium bezeichnet, enthält wichtige Voraussetzungen für die Aktivierung des Sekundärstoffwechsels und damit des unspezifischen Enzymsystems von Phanerochaete chrysoporium. Am wirkungsvollsten ist eine Stickstofflimitierung im Medium. Darüber hinaus werden die Enzyme durch den im Medium enthaltenen Veratrylalkohol (3,4,Dimethoxybenzylalkohol) zur Spaltung von Lignin- oder ligninähnlichen Substrukturen angeregt. Veratrylalkohol ist ähnlich wie die Substrukturen des natürlichen Substrats des Pilzes (Lignin) aufgebaut, ruft aber einen schnellere enzymatische Aktivierung wie dieses hervor.
Eine optimale Ausnutzung der vielversprechenden, ligninolytischen Fähigkeiten dieser Weißfäulpilze in größerem Maßstab ist heute noch nicht möglich. Man erwartet aber, daß in den kommenden Jahren ein Durchbruch erfolgt. |
