Schimmelpilze erleichtern Sanierung bleiverseuchter Böden

Forscher haben eine bisher unbekannte Fähigkeit von Pilzen entdeckt: Sie wandeln giftiges Blei in das für Umwelt und Mensch unschädliche Mineral Chloropyromorphit um. Dieses Mineral ist unlöslich und extrem stabil. Das in ihm gebundene Blei gelangt daher nicht mehr in das Grundwasser oder die Nahrungskette. Bisher galt die Bildung dieses Minerals als rein chemischer Prozess. Jetzt habe man zum ersten Mal festgestellt, dass auch bestimmte Schimmelpilze metallisches Blei in Chloropyromorphit umwandeln und damit diesen Prozess beschleunigen können. Pilzkulturen könnten daher zukünftig dazu beitragen, verseuchte Böden zu sanieren, berichten die Wissenschaftler im Fachmagazin „Current Biology“.

Metallisches Blei gelangt vor allem über bleihaltige Abgase und Feinstaub in die Umwelt, aber auch durch Industrieanlagen oder Bleimunition. Über den Boden und Wasser wird das giftige Blei von Pflanzen und Tieren aufgenommen und kommt so in die Nahrungskette.

Pilzprodukte greifen Blei an

Bisher werden bleiverseuchte Böden saniert, indem ihnen Phosphor und Säuren zugesetzt werden. Dies fördert zwar die chemische Bildung des stabilen Minerals Chloropyromorphit, die Säure trägt aber gleichzeitig dazu bei, das Blei und weitere Schwermetalle aus dem Boden zu lösen. Das erhöht die Gefahr, dass die Giftstoffe ins Grundwasser gelangen.

Jetzt haben die Forscher festgestellt, dass auch bestimmte Pilzarten das Mineral in Anwesenheit von Phosphor bilden können – ohne Zusatz von Säuren. „Entscheidend dafür scheint die Fähigkeit der Pilze zu sein, organische Säuren und andere Stoffe zu bilden, die das Blei angreifen“, erklärt Studienleiter Geoffrey Gadd von der University of Dundee. Dadurch entstünden Bleiverbindungen, die mit Phosphor zu Chloropyromorphit reagierten.

Fähigkeit wahrscheinlich bei vielen Pilzarten vorhanden

Da Schimmelpilze nahezu überall im Boden vorkämen, sei dieser Prozess wahrscheinlich weit verbreitet, meinen die Forscher. Sie gehen davon aus, dass viele Pilzarten diese Fähigkeit besitzen könnten. Vermutlich erfolge diese Umwandlung immer dann, wenn Blei, Phosphor und solche Pilze in der Natur aufeinander träfen.

„Diese Erkenntnis verändert auch unser Verständnis des biogeochemischen Kreislaufs von Blei und Phosphor“, schreiben die Wissenschaftler. Es unterstreiche die Bedeutung, die Pilze für natürliche Stoffkreisläufe hätten – und auch für die Sanierung von verseuchten Böden. Wozu die Pilze diese Mineralien produzierten, sei nicht klar, sagen die Wissenschaftler. Es könne aber sein, dass dies ihr Überleben in kontaminierten Böden erleichtere.

Bleischrot als Testsubstrat

Für ihre Versuche gaben die Forscher Bleischrot in Petrischalen mit Nährmedien. Diese Behälter waren zuvor mit Kulturen des Schimmelpilzes Paecilomyces javanicus oder einer anderen Pilzart geimpft worden. Einige Behälter blieben pilzfrei.

Nach einem und nach drei Monaten entnahmen die Wissenschaftler einen Teil des Bleischrots und überprüften dessen Oberflächenbeschaffenheit mittels Röntgenanalyse. Auf dem mit Paecilomyces javanicus behandelten Bleischrot habe man dabei zahlreiche kugelförmige Mineralablagerungen beobachtet, berichten die Forscher. Nähere Analysen ergaben, dass es sich dabei um das unlösliche, stabile Chloropyromorphit handelte. (Current Biology, 2012; doi: 10.1016/j.cub.2011.12.017)

(Current Biology / dapd, 16.01.2012 – NPO)