Lexikon-Eintrag

Kompakter Pinselschimmel Penicillium brevicompactum

Kompakter Pinselschimmel (Penicillium brevicompactum), KI-Illustration

KI-generierte Illustration (keine Fotografie)

Klassifikation

Taxonomie

Akzeptierter Name
Reich
Pilze (Fungi)
Stamm
Ascomycota
Klasse
Eurotiomycetes
Ordnung
Eurotiales
Familie
Aspergillaceae
Gattung
Penicillium
Art
Penicillium brevicompactum

Wissenschaftlicher Name Penicillium brevicompactum Dierckx

Überblick

Einleitung

Penicillium brevicompactum ist eine Schimmelpilzart aus der Familie der Aspergillaceae, die erstmals 1901 von Dierckx beschrieben wurde.12 Der Pilz zeichnet sich durch eine hohe ökologische Anpassungsfähigkeit aus und besiedelt neben terrestrischen Habitaten auch marine Umgebungen, wo er beispielsweise auf dem Stachelpolypen Hydractinia echinata nachgewiesen wurde.3 Biotechnologische Relevanz besitzt die Art vor allem als Produzent von Mycophenolsäure sowie durch ihre Fähigkeit zum enzymatischen Abbau von Cellulose.14

Auf einen Blick

Fakten (kompakt)

  • Neben Mycophenolsäure und Brevicolactonen produziert der Pilz auch O-Desmethylmycophenolsäure sowie Brevianamid E.
  • Das Tetrapeptid L-Tryptophyl-L-valyl-L-valyl-L-tyrosin wurde im Jahr 2025 erstmals als Metabolit von Penicillium brevicompactum identifiziert.
  • Die hemmende Wirkung spezifischer Metabolite (Mycophenolsäure und Brevianamid E) auf die SREBP1c-mRNA-Expression ist in Studien vergleichbar mit der des Diabetes-Medikaments Metformin.
  • Das neu beschriebene Brevicolacton B (C17H20O7) unterscheidet sich strukturell von Mycophenolsäure lediglich durch eine zusätzliche Hydroxylgruppe an der C-3-Position.3
  • In der Biotechnologie wird die Art in Mischfermentation mit Trichoderma harzianum eingesetzt, um Wirkstoffe für biologische Pestizide zu gewinnen.
  • Zur Optimierung der Mycophenolsäure-Ausbeute wurden Stämme genetisch modifiziert, indem die Expression des MpaB-Gens durch verkürzte Promotoren verstärkt wurde.
  • Der spezifische Stamm W-B23 wurde patentiert, da er eine besonders hohe Effizienz beim enzymatischen Abbau von Cellulose aufweist.4
  • Das marine Isolat MSW10-1 wurde ursprünglich von Polypen des Hydractinia echinata gewonnen, die am Alfred-Wegener-Institut auf Sylt gesammelt wurden.3
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Aussehen & Bestimmungsmerkmale

Penicillium brevicompactum ist eine Schimmelpilzart, die taxonomisch der Gattung Penicillium innerhalb der Familie der Aspergillaceae zugeordnet wird.2 Die Identifikation der Spezies erfolgt in der modernen Forschung primär durch molekularbiologische Methoden, wie die Analyse der ITS-Gensequenz.3 Bei der Untersuchung eines marinen Isolats (Stamm MSW10-1) konnte die Artzugehörigkeit durch eine 99,81-prozentige Übereinstimmung der ITS-Sequenz mit Referenzdatenbanken (z. B. GenBank) bestätigt werden. Für das Wachstum und die morphologische Entwicklung im Labor wird häufig Potato Dextrose Agar (PDA) als Nährmedium verwendet. Unter diesen Bedingungen entwickeln sich Kolonien typischerweise bei einer Inkubation von 25 °C im Dunkeln über einen Zeitraum von bis zu sieben Tagen. In flüssigen Medien bildet der Pilz trübe Sporensuspensionen. Ein wesentliches Merkmal zur Unterscheidung und Charakterisierung ist das chemotaxonomische Profil der Art.3 P. brevicompactum ist bekannt für die Biosynthese von Mycophenolsäure, die aus dem Pilz isoliert werden kann.23 Neuere Analysen identifizierten zudem spezifische Sekundärmetaboliten wie Brevicolactone A und B, deren Strukturen mittels NMR-Spektroskopie und HR-ESIMS bestimmt wurden.3 Spezifische Stämme, wie der Stamm W-B23, werden in Patenten durch besondere morphologische Eigenschaften beschrieben, die mit einer Fähigkeit zum effizienten Celluloseabbau einhergehen.4 Die Art zeigt eine hohe ökologische Anpassungsfähigkeit und kann auch auf marinen Wirbellosen wie Hydractinia echinata vorkommen, wo sie extremen Bedingungen wie variablen Salzgehalten ausgesetzt ist.3

Porträt

Beschreibung

Penicillium brevicompactum ist eine Schimmelpilzart aus der Gattung Penicillium (Pinselschimmel), die taxonomisch der Familie der Aspergillaceae zugeordnet wird.810 Die Art wurde erstmals im Jahr 1901 durch den belgischen Mykologen Dierckx wissenschaftlich beschrieben. Historisch wurden in der Literatur diverse Synonyme für diese Spezies verwendet, darunter Penicillium stoloniferum, Penicillium griseobrunneum sowie Penicillium monstrosum.8 Obwohl P. brevicompactum klassisch als terrestrischer Pilz gilt, zeigen neuere Untersuchungen, dass die Art auch in marinen Ökosystemen existiert und dort spezifische Anpassungen entwickelt hat. So wurde beispielsweise der Stamm MSW10-1 von der Oberfläche des marinen Polypen Hydractinia echinata isoliert. Diese marinen Vertreter sind an die extremen Bedingungen der Gezeitenzone (Intertidal) angepasst und tolerieren variable Temperaturen, Salzgehalte sowie schwankende Sauerstoffkonzentrationen. In Laborkulturen, etwa auf Kartoffel-Dextrose-Agar (PDA), wachsen die Kolonien bei einer Temperatur von 25 °C innerhalb weniger Tage heran. Ein wesentliches physiologisches Merkmal ist die ausgeprägte Fähigkeit zur Biosynthese komplexer Sekundärmetabolite, deren Produktion typischerweise ab dem dritten Kultivierungstag einsetzt.9 Zu diesen bioaktiven Verbindungen zählen Mycophenolsäure, Brevicolactone und Brevianamide, die dem Pilz in seinem ökologischen Umfeld Vorteile in der chemischen Abwehr und Konkurrenz verschaffen.89 Bestimmte Stämme, wie der isolierte Stamm W-B23, weisen spezifische morphologische Eigenschaften auf, die mit einer hohen Effizienz beim enzymatischen Abbau von Cellulose korrelieren.11

Systematik

Name & Einordnung

Der anerkannte wissenschaftliche Name lautet Penicillium brevicompactum, wobei die Erstbeschreibung durch den Mykologen R.P. Dierckx im Jahr 1901 erfolgte.5 Die Art wird der Gattung Penicillium (deutsch: Pinselschimmel) innerhalb der Familie der Aspergillaceae zugeordnet.52 Historisch wurden zahlreiche Taxa beschrieben, die heute als Synonyme gelten, darunter das zeitgleich publizierte Penicillium griseobrunneum (Dierckx, 1901) sowie Penicillium stoloniferum (Thom, 1910) und Penicillium tabescens (Westling, 1911). Auch die 1927 von K.M. Zalessky eingeführten Bezeichnungen wie Penicillium bialowiezense, P. biourgeianum, P. hagemi oder P. szaferi werden taxonomisch zu P. brevicompactum gestellt. Ein jüngeres Synonym ist Penicillium volgaense, das 1972 von Beliakova und Milko beschrieben wurde.5 Chemotaxonomisch ist die Art durch die Produktion spezifischer phenolischer Verbindungen charakterisierbar. Obwohl klassisch terrestrisch, zeigt der Pilz eine hohe ökologische Plastizität und wurde unter anderem von marinen Wirbellosen wie Hydractinia echinata isoliert, was in der Fachliteratur zu Bezeichnungen wie „marine-derived Penicillium“ führt.3

Lebensweise

Biologie & Lebenszyklus

Penicillium brevicompactum ist ein Schimmelpilz aus der Familie der Aspergillaceae, der taxonomisch der Klasse der Eurotiomycetes zugeordnet wird.1 Die Art zeichnet sich durch eine hohe ökologische Anpassungsfähigkeit aus und besiedelt neben terrestrischen Habitaten auch marine Umgebungen. So wurden Stämme wie MSW10-1 von der Oberfläche des marinen Wirbellosen Hydractinia echinata isoliert, wo sie extremen Gezeitenbedingungen mit schwankenden Temperaturen, Salzgehalten und Sauerstoffkonzentrationen ausgesetzt sind. Unter Laborbedingungen auf Kartoffel-Dextrose-Agar (PDA) erfolgt das Wachstum optimal bei 25 °C in Dunkelheit. Kolonien entwickeln sich typischerweise innerhalb von ein bis drei Wochen, wobei die Biosynthese sekundärer Metabolite wie Mycophenolsäure oft ab dem dritten Kultivierungstag einsetzt.3 Physiologisch ist der Pilz in der Lage, komplexe Substrate zu verwerten; spezifische Stämme weisen zellulolytische Eigenschaften auf und können Cellulose effizient abbauen. In der biotechnologischen Fermentation kann die Zugabe von Methionin die Produktion von Wirkstoffen steigern, während auf komplexe organische Stickstoffquellen teilweise verzichtet wird.4 P. brevicompactum interagiert in Mischkulturen mit anderen Pilzen wie Trichoderma harzianum, was zur Gewinnung spezifischer Sekundärmetabolite genutzt wird.4 Als natürlicher Antagonist wirkt das Bakterium Lactobacillus fermentum, welches das Wachstum von P. brevicompactum um mindestens 50 % hemmen kann.4 Neben Mycophenolsäure produziert die Art ein breites Spektrum bioaktiver Substanzen, darunter Brevicolactone und Brevianamid E.3

Lebensweise

Verhalten

Obwohl Pilze kein Verhalten im ethologischen Sinne zeigen, weist Penicillium brevicompactum spezifische ökologische Anpassungsstrategien und Interaktionsmuster auf. Die Art besiedelt unter anderem die Oberfläche mariner Wirbelloser wie Hydractinia echinata, wobei sie sich an extreme Umweltbedingungen der Gezeitenzone wie schwankende Salinität, Temperatur und Sauerstoffverfügbarkeit anpasst. Diese symbiotische oder assoziierte Lebensweise treibt die Biosynthese spezialisierter Sekundärmetabolite an, die der chemischen Verteidigung, der interspezifischen Kommunikation und der Konkurrenzfähigkeit gegenüber anderen Mikroorganismen dienen.3 In Ko-Kultivierung mit anderen Pilzarten wie Trichoderma harzianum zeigt P. brevicompactum eine veränderte Metabolitenproduktion, was auf eine reaktive chemische Antwort auf Wettbewerber hindeutet. Demgegenüber steht eine Empfindlichkeit gegenüber bakteriellen Antagonisten; so wird das Wachstum der Art durch Lactobacillus fermentum signifikant gehemmt. Zudem zeigen bestimmte Stämme ein ausgeprägtes enzymatisches Verhalten beim Abbau von Substraten und sind in der Lage, Cellulose effizient zu degradieren.4

Lebensweise

Ökologie

Die ökologische Nische von Penicillium brevicompactum erstreckt sich über terrestrische und marine Lebensräume, wobei der Pilz eine hohe Anpassungsfähigkeit an extreme Umweltbedingungen zeigt. In marinen Ökosystemen tritt die Art als Symbiont auf, beispielsweise assoziiert mit der Oberfläche des wirbellosen Polypen Hydractinia echinata in der Gezeitenzone. Dort ist der Organismus starken Schwankungen hinsichtlich Temperatur, Salzgehalt und Sauerstoffverfügbarkeit ausgesetzt.3 Ökologisch fungiert P. brevicompactum auch als Destruent, da spezifische Stämme die Fähigkeit besitzen, Cellulose effizient abzubauen und somit zum Stoffkreislauf beizutragen.4 In der interspezifischen Konkurrenz nutzt der Pilz ein breites Spektrum an bioaktiven Sekundärmetaboliten, darunter Mycophenolsäure und Brevicolactone, zur chemischen Verteidigung und Kommunikation. Diese Substanzen dienen der Abwehr von Nahrungskonkurrenten und Feinden im mikrobiellen Umfeld.3 Interaktionen mit anderen Pilzarten, wie etwa dem Meerespilz Trichoderma harzianum, können die Produktion spezifischer Wirkstoffe durch komplexe Wechselwirkungen stimulieren.4 Zu den natürlichen Antagonisten gehören Bakterien wie Lactobacillus fermentum, die in der Lage sind, das Wachstum von P. brevicompactum signifikant zu hemmen.4

Verbreitung

Vorkommen & Lebensraum

Penicillium brevicompactum ist eine Schimmelpilzart, die taxonomisch der Gattung Penicillium zugeordnet wird.7 Neben allgemeinen Vorkommen ist die Spezies auch in marinen Lebensräumen nachweisbar, wo sie in Assoziation mit wirbellosen Meerestieren auftreten kann. So wurde der Pilz beispielsweise von der Oberfläche der Polypen des Stachelpolypen (Hydractinia echinata) isoliert. Dieser Lebensraum umfasst die Gezeitenzone (Intertidal) sowie subtidale Bereiche, die durch extreme Schwankungen von Umweltfaktoren wie Temperatur, Salzgehalt und Sauerstoffverfügbarkeit geprägt sind. In diesen marinen Ökosystemen gehen Penicillium-Arten oft enge ökologische Interaktionen mit Wirten wie Nesseltieren, Schwämmen, Manteltieren oder Weichtieren ein. Die Besiedlung dieser ökologischen Nischen deutet auf eine Anpassungsfähigkeit an variable marine Umweltbedingungen hin.3

Verbreitung

Vorkommen und Aktuelle Sichtungen in Deutschland

  • Skabyer Torfgraben, Heidesee, Brandenburg, Deutschland

    21.01.2026

  • Deutschland

    27.12.2025

  • Deutschland

    20.12.2025

  • Pätz, Rettungswache, 15741 Bestensee, Deutschland

    03.12.2025

  • Deutschland

    05.11.2025

Daten: iNaturalist

Jahresverlauf

Saisonalität & Aktivität

Unter kontrollierten Laborbedingungen zeigt Penicillium brevicompactum Wachstum und metabolische Aktivität bei einer Inkubationstemperatur von 25 °C. Die Biosynthese von Sekundärmetaboliten, wie beispielsweise Mycophenolsäure, beginnt in Kulturen typischerweise um den dritten Tag der Kultivierung. Die Art ist in der Lage, in ökologischen Nischen mit variablen Umweltbedingungen zu existieren, wie der Nachweis auf dem an extreme Gezeitenzonen angepassten Hydrozoen Hydractinia echinata belegt.3 Aggregierte Daten zu Suchanfragen lassen auf ein erhöhtes öffentliches Interesse an der Spezies in den Monaten Januar und September schließen.6

Jahresverlauf

Saisonalität und Nachfragetrend

Basierend auf dem Silberkraft TrendIndex – unserem eigenen Modell aus Suchdaten und Naturbeobachtungen

Saisonale Aktivität

Entwicklung über die Jahre

Praxiswissen

Bedeutung, Schäden & Prävention

Die Bedeutung von Penicillium brevicompactum liegt primär in seiner biotechnologischen und pharmazeutischen Nutzung, wenngleich er auch als lebensmittelverderbender Organismus auftreten kann. Der Pilz ist eine bekannte Quelle für Mycophenolsäure, eine Substanz mit immunsuppressiver Wirkung, die aus Kulturen isoliert wird.23 Neuere Forschungen an marinen Stämmen, isoliert von Wirbellosen wie Hydractinia echinata, zeigen, dass der Pilz sekundäre Metaboliten wie Brevicolactone A und B produziert.13 Diese Verbindungen hemmen die hepatische Lipogenese signifikant und gelten als potenzielle Kandidaten für die Behandlung von metabolischen Lebererkrankungen (MASLD).133 Darüber hinaus synthetisiert die Art antioxidative Phenolverbindungen sowie das antibakteriell und neuroprotektiv wirkende Indolalkaloid Brevianamid A.3 In der industriellen Anwendung werden gentechnisch optimierte Stämme als Wirtszellen genutzt, um die Ausbeute an Mycophenolsäure durch Überexpression spezifischer Gene zu maximieren.4 Bestimmte Stämme (z. B. W-B23) zeichnen sich zudem durch eine effiziente Fähigkeit zum Abbau von Cellulose aus, was sie für industrielle Degradationsprozesse relevant macht.4 Auch in der Entwicklung von biologischen Pflanzenschutzmitteln findet P. brevicompactum Anwendung, beispielsweise durch Co-Fermentation mit Trichoderma harzianum zur Gewinnung bioaktiver Metaboliten.4 Als Schädling tritt der Pilz unter anderem in fermentierten Milchprodukten auf. Zur Prävention und biologischen Bekämpfung haben sich spezifische Bakterienstämme von Lactobacillus fermentum als effektiv erwiesen.4 Studien belegen, dass diese Milchsäurebakterien das Wachstum von P. brevicompactum um mindestens 50 % hemmen können, was ihren Einsatz als biologisches Konservierungsmittel ermöglicht.4

Praxiswissen

Wirtschaftliche Bedeutung

Die wirtschaftliche Bedeutung von Penicillium brevicompactum manifestiert sich vorrangig in der pharmazeutischen Industrie, wo die Art als Quelle für Mycophenolsäure genutzt wird.123 Zur Maximierung der Wirkstoffproduktion werden sowohl genetisch modifizierte Stämme als auch optimierte Fermentationsverfahren mit spezifischen Nährlösungen eingesetzt, um die Ausbeute signifikant zu steigern.4 Neben etablierten Medikamenten liefert der Pilz neuartige Sekundärmetabolite wie Brevicolactone, die in der Forschung aufgrund ihrer hemmenden Wirkung auf die hepatische Lipogenese als potenzielle Therapeutika gegen Stoffwechselerkrankungen gelten.1312 Die Art produziert zudem diverse bioaktive Substanzen mit antimikrobiellen und zytotoxischen Eigenschaften, was sie für die Wirkstoffentwicklung relevant macht.12 Im agrartechnischen Sektor wird das Potenzial von Penicillium brevicompactum zur Herstellung von Biopestiziden untersucht, insbesondere durch Co-Fermentation mit anderen Pilzarten. Industriell von Interesse ist zudem die Fähigkeit spezifischer Stämme, Cellulose effizient abzubauen, was Anwendungen im biologischen Abbau ermöglicht. Demgegenüber steht die Rolle als Schadorganismus in der Lebensmittelproduktion, wo der Pilz fermentierte Milchprodukte kontaminieren kann. Um diese Verluste zu minimieren, werden antagonistische Bakterienkulturen wie Lactobacillus fermentum eingesetzt, die das Pilzwachstum um mindestens 50 % reduzieren können.4

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Wissenschaft

Wissenschaftliche Forschung & Patente

5 Patente
  • BiologischAnmeldungCN-112795617-A

    Sekundärmetabolit eines Meerespilzes sowie dessen Herstellung und Verwendung

    University of Hainan · 2021

    Relevanz 7/10

    Zusammenfassung

    Die Erfindung beschreibt ein Verfahren zur Gewinnung eines Sekundärmetaboliten durch die Mischfermentation der Meerespilze Trichoderma harzianum und Penicillium brevicompactum. Aus dem Fermentationsprodukt werden natürliche Wirkstoffe extrahiert, die als Leitverbindungen für Biopestizide dienen. Das Verfahren ist innovativ, da es unter Standardbedingungen erfolgreich aktive Substanzen durch die Interaktion zweier Pilzstämme erzeugt. Es demonstriert eine praktische Anwendung von Penicillium brevicompactum in der Entwicklung biologischer Pflanzenschutzmittel.

    Vollständiges Patent einsehen
  • BiologischAnmeldungCN-114075516-A

    Gentechnisch veränderter Mikroorganismus für hochertragreiche Mycophenolsäure, Konstruktionsverfahren und Anwendung

    University of East China Science & Technology, Guangdong Blue Treasure Pharmaceutical Company Ltd. · 2021

    Relevanz 5/10

    Zusammenfassung

    Beschrieben wird ein gentechnisch veränderter Stamm von Penicillium brevicompactum, der als Wirtszelle für die gesteigerte Produktion von Mycophenolsäure dient. Durch die Einführung eines rekombinanten Plasmids und die Nutzung eines verkürzten Promotors wird die Expression des MpaB-Gens signifikant erhöht. Dies führt zu einer höheren Ausbeute des Wirkstoffs ohne komplexe operative Schritte. Das Patent ist relevant für die biotechnologische Nutzung des Pilzes als Wirkstoffproduzent.

    Vollständiges Patent einsehen
  • BiologischAnmeldungCN-111925944-A

    Penicillium brevicompactum und dessen Verwendung

    University of Guizhou · 2020

    Relevanz 6/10

    Zusammenfassung

    Dieses Patent charakterisiert einen spezifischen Stamm von Penicillium brevicompactum (W-B23) mit besonderen morphologischen Eigenschaften. Die Kerninnovation liegt in der Fähigkeit dieses Stammes, Cellulose effizient zu degradieren. Dies macht den Organismus für industrielle Anwendungen im Bereich des biologischen Abbaus interessant. Das Patent liefert spezifische biologische Erkenntnisse über die Kultivierung und die enzymatischen Fähigkeiten dieses Stammes.

    Vollständiges Patent einsehen
  • BiologischUnbekanntCN-112980902-A

    Fermentationsmedium und Fermentationsverfahren zur Herstellung von Mycophenolsäure

    Hangzhou zhongmei huadong pharmaceutical Company Ltd. · 2019

    Relevanz 5/10

    Zusammenfassung

    Die Erfindung optimiert das Nährmedium für die Fermentation von Penicillium brevicompactum zur Produktion von Mycophenolsäure. Durch den gezielten Einsatz von Methionin und den Verzicht auf komplexe organische Stickstoffquellen wird der Titer des Endprodukts drastisch gesteigert (bis zu 13506 ug/mL). Dies stellt eine verfahrenstechnische Verbesserung für die industrielle Nutzung des Pilzes dar.

    Vollständiges Patent einsehen
  • BiologischErteiltAU-2018204698-B2

    Lactobacillus fermentum-Bakterien mit antifungaler Aktivität

    Chr Hansen AS · 2018

    Relevanz 9/10

    Zusammenfassung

    Dieses Patent ist hochrelevant, da es eine direkte Bekämpfungsmethode gegen Penicillium brevicompactum beschreibt. Es wird ein Stamm von Lactobacillus fermentum vorgestellt, der das Wachstum dieses Pilzes (sowie von P. solitum) um mindestens 50% hemmt. Die Anwendung zielt auf den Schutz fermentierter Milchprodukte vor Pilzbefall ab. Es liefert konkrete Daten zur Inhibition und ist praktisch als biologisches Konservierungsmittel anwendbar.

    Vollständiges Patent einsehen

Nachweise

Quellen & Referenzen

  1. Wikipedia OCR: Penicillium brevicompactum
  2. gbif.org/species/2597936
  3. doi.org/10.3390/md23070275
  4. patents.google.com/patent/CN111925944A/en
  5. Dierckx, R.P. (1901). Penicillium brevicompactum. In: www.cybertruffle.org.uk / MycoBank: 149773
  6. Zeitreihen-Analyse: Suchinteresse (aggregiert)
  7. Wikipedia OCR: Penicillium brevicompactum / www.cybertruffle.org.uk
  8. Wikipedia OCR / www.cybertruffle.org.uk
  9. doi.org/10.3390/md23070275
  10. gbif.org/species/2597936
  11. Patent CN-111925944-A. Penicillium brevicompactum und dessen Verwendung. University of Guizhou, 2020.
  12. OCR Page 1
  13. Hwang, H.-J.; et al. Isolation and Characterization of Secondary Metabolites from Hydractinia-Associated Fungus, Penicillium brevicompactum MSW10-1. Mar. Drugs 2025, 23, 275