Fakten (kompakt)
- Die asexuellen Sporen (Konidien) weisen einen Durchmesser von 3,5 bis 5 μm auf. - Der Pilz gedeiht optimal in nährstoffreichen, sauren Umgebungen, wie etwa Zuckermedien mit einem pH-Wert zwischen 2,5 und 3,5. - Neben der industriell genutzten Zitronensäure sekretiert die Art auch Oxalsäure. - Die kommerzielle Zitronensäureproduktion mittels dieses Schimmelpilzes wurde 1917 von James Currie unter Verwendung von Zuckermedien begründet. - Spezifische Stämme wurden für unterschiedliche Zwecke optimiert: ATCC 1015 dient der Fermentation organischer Säuren, während CBS 513.88 für die Enzymsynthese eingesetzt wird. - In der biotechnologischen Herstellung werden Glucoamylase-Ausbeuten von bis zu 30 g/l erzielt. - Pektinasen, die aus *Aspergillus niger* gewonnen werden, decken 25 % des globalen Marktes für Lebensmittelenzyme ab. - Der Organismus findet Anwendung in der Bioremediation zur Beseitigung von Schwermetallen wie Cadmium und Chrom.[7] - Charles Thom und Kenneth B. Raper festigten 1945 im *Manual of the Aspergilli* die taxonomische Einordnung in die Sektion *Nigri*. - In städtischen Luftproben konnte eine Prävalenz des Pilzes von bis zu 84 % nachgewiesen werden. - Bestimmte Stämme produzieren Mykotoxine wie Fumonisin sowie das nephrotoxische und karzinogene Ochratoxin A. - Neben den häufigeren Otomykosen kann der Erreger in seltenen Fällen auch Nagelinfektionen (Onychomykose) verursachen.[7]
Der wissenschaftliche Name der Art lautet *Aspergillus niger* Tiegh., wobei die heute gültige Kombination im Jahr 1867 durch den französischen Mykologen Lucien Marc Antoine van Tieghem eingeführt wurde. Die historische Erstbeschreibung erfolgte bereits 1809 durch den deutschen Botaniker Johann Heinrich Friedrich Link unter dem Basionym *Mucor niger*, basierend auf der Beobachtung schwarzer Sporen auf faulendem Material. Van Tieghem überführte die Spezies in die Gattung *Aspergillus*, da er die charakteristische Struktur der Konidienträger erkannte, die mikroskopisch an den Kopf einer Gießkanne erinnern.[1] Im deutschsprachigen Raum ist die Art daher unter dem Trivialnamen Schwarzer Gießkannenschimmel bekannt.[1][3] Das Art-Epitheton *niger* (lateinisch für schwarz) verweist auf die dunkelbraune bis schwarze Pigmentierung der Konidien, die durch Melanineinlagerungen entsteht.[1] Taxonomisch wird *A. niger* in die Familie Aspergillaceae eingeordnet und fungiert als Typusart der Sektion *Nigri* (Schwarze Aspergillen) innerhalb des Subgenus *Circumdati*. Eine wesentliche Stabilisierung der Systematik erfolgte 1945 durch Thom und Raper, die in ihrem *Manual of the Aspergilli* die Sektion *Nigri* anhand morphologischer Merkmale wie biseriater Phialiden definierten.[1] Moderne molekularbiologische Methoden deckten jedoch eine hohe genetische Diversität auf, was 2007 zur Ausgliederung kryptischer Arten wie *Aspergillus brasiliensis* (ehemals Stamm ATCC 16404) aus dem *A. niger*-Komplex führte.[1] Aktuelle phylogenetische Analysen grenzen *A. niger* klar von nahen Verwandten wie *A. welwitschiae* ab, bestätigen jedoch seine Position als zentrale Spezies der über 30 Arten umfassenden Sektion.[1]
Auf Standardmedien wie Kartoffel-Dextrose-Agar wachsen die Kolonien schnell und erreichen innerhalb von sieben Tagen bei 25 °C einen Durchmesser von 2 bis 4 cm. Die Oberflächentextur erscheint samtig bis pudrig und ist anfangs weiß oder blassgelb, bevor sie durch die massive Bildung von Konidien eine charakteristische schwarze Färbung annimmt. Die Unterseite der Kolonie (Revers) bleibt meist farblos bis blassgelb, entwickelt gelegentlich einen bräunlichen Stich und weist oft einen weißen Rand auf. Mikroskopisch zeigt der Pilz septierte, hyaline Hyphen mit einer Breite von 3 bis 12 μm, die ein verzweigtes Myzelnetzwerk bilden. Aus diesen Hyphen entspringen aufrechte, 300 bis 800 μm lange Konidiophorenhälse mit glatten, hyalinen Wänden, die zur Spitze hin nachdunkeln können. Diese Träger enden in kugelförmigen Vesikeln mit einem Durchmesser von 30 bis 50 μm. *Aspergillus niger* weist eine biseriate Anordnung auf, bei der Metulae (5–10 μm lang) die Vesikeloberfläche bedecken und flaschenförmige Phialiden (6–10 × 2–3 μm) tragen.[1] Die asexuellen Sporen (Konidien) sind kugelförmig, messen 3,5 bis 5 μm im Durchmesser und bilden lange Ketten, die in der Masse braun bis schwarz erscheinen.[1][2] Ihre Oberfläche ist durch eine echinulate oder stachelige Ornamentierung aufgeraut, wobei in der mehrschichtigen Zellwand eingelagerte Melanine für die dunkle Pigmentierung und UV-Resistenz sorgen.[1] Innerhalb der Sektion *Nigri*, die über 25 Arten der schwarzen Aspergillen umfasst, ist eine rein morphologische Unterscheidung aufgrund der hohen intraspezifischen Variabilität schwierig.[1][3] Obwohl *A. niger* als Typusart der biseriaten Formen gilt, ähnelt sie kryptischen Arten wie *A. welwitschiae* und *A. tubingensis* stark.[1] Eine präzise Abgrenzung zu verwandten Spezies wie *A. carbonarius* erfordert oft molekularbiologische Analysen von Genloci wie Calmodulin (*CaM*) oder β-Tubulin (*BenA*), da sich die mikroskopischen Merkmale stark überlappen.[1]
Die Bedeutung von *Aspergillus niger* ist ambivalent: Während er industriell als Nützling für die Produktion von Zitronensäure und Enzymen unverzichtbar ist, gilt er im Lebensmittelbereich und Gesundheitswesen als Schädling und opportunistischer Erreger.[1] Als Post-Harvest-Pathogen verursacht der Pilz die sogenannte "Schwarze Schimmelfäule" an Zwiebeln, Trauben und Zitrusfrüchten, wobei er über Verletzungen in das Gewebe eindringt und weiche Fäulnisstellen mit schwarzem Sporenbelag bildet.[5][4] Dies führt zu erheblichen ökonomischen Verlusten bei gelagerten Agrarprodukten, insbesondere unter feuchtwarmen Bedingungen, die eine schnelle Ausbreitung begünstigen.[5] Medizinisch ist *A. niger* relevant als häufiger Auslöser von Otomykose (Gehörgangsentzündung) sowie allergischer bronchopulmonaler Aspergillose (ABPA) bei Asthmatikern.[2] Einige Stämme produzieren Mykotoxine wie Ochratoxin A und Fumonisine, die nephrotoxisch wirken können, weshalb im industriellen Einsatz strikt auf nicht-toxigene Stämme geachtet wird (GRAS-Status). Ein Befall äußert sich typischerweise durch samtige, zunächst weiße und später tiefschwarze Kolonien auf Substraten oder feuchten Baumaterialien.[1] Präventive Maßnahmen in der Lagerhaltung umfassen die Absenkung der relativen Luftfeuchtigkeit unter 85 % sowie die Vermeidung mechanischer Beschädigungen an Erntegütern. Zur chemischen Bekämpfung im Agrarsektor kommen Fungizide wie Carbendazim oder Mancozeb zum Einsatz, um die Sporenkeimung zu hemmen.[5] In städtischen Müllumladestationen werden zur Desinfektion und Geruchsbindung kombinierte Mittel aus ätherischen Ölen (z. B. Nelke, Teebaum) und chemischen Komponenten wie Imidazoliumchlorid entwickelt. Zum Schutz von Laborpersonal und Umwelt werden bei der Handhabung geschlossene Kultivierungssysteme eingesetzt, die eine Kontamination durch die leicht flüchtigen Sporen verhindern. Industrielles Monitoring erfolgt teilweise über die Messung der Kohlendioxid-Entwicklungsrate (CER), um Stoffwechselaktivitäten präzise zu überwachen.[3] Bei humanen Infektionen erfolgt die Therapie meist mit Antimykotika wie Voriconazol oder bei oberflächlichen Ohrinfektionen durch topische Azole und mechanische Reinigung.[1][2]
