Schimmels

Schimmels en gisten zijn fungi. Het zijn eukaryote micro-organismen (in het bezit van een celkern, mitochondrien en een endoplasmatisch reticulum ) waardoor ze zich onderscheiden van de bacteriën. Van planten onderscheiden ze zich door de afwezigheid van bladgroen, hierdoor is ook hun voedingswijze anders. Ze zijn (net als dieren) heterotroof, dat wil zeggen dat ze hun organische bouwstenen voor de celopbouw (groei) nodig hebben en die dus van andere (afgestorven)organismen moeten betrekken.
Zij onderscheiden van de dieren door de aanwezigheid van een celwand (bestaande uit chitine). In een tabel:

 eukaryootautotroofcelwand
bacteriënneenee ( enkele soorten wel)ja(mucopeptide)
plantenjajaja(cellulose)
dierenjaneenee
schimmelsjaneeja(chitine)

Schimmels zijn aëroob, maar zelfs bij zeer lage zuurstofconcentraties is groei mogelijk.
De schimmels zijn draadvormige fungi waarvan de groei een typisch stoffig, wollig of harig uiterlijk heeft. Gisten zijn meestal eencellig en vormen gladde kolonies.

Bouw van een schimmel
De meeste schimmels bestaan uit draden (filamenten of hyfen) die zich vertakken en uitgroeien over of in het substraat waar de schimmel op groeit. De hyfen van de lagere fungi bevatten geen dwarswanden, terwijl die van de hogere fungi die wel hebben waardoor ze zijn verdeeld in verschillende cellen  Het geheel van hyfen heet het mycelium. In de draden, in een apart vruchtlichaam of aan de uiteinden worden (vaak gekleurde) sporen gevormd, welke zich in de lucht verspreiden.
Een aparte groep schimmels onderscheidt zich doordat ze uit 1 cel bestaan, dit zijn de gisten. Ook (meestal) draadvormige schimmels kunnen zo'n ééncellig stadium hebben. Een bekende gist is de bakkersgist (Saccharomyces cerevisiae)

Groei en vermeerdering
De schimmels verschillen in de manier van voortplanting, de kleur en de vorm van de voortplantingsstructuren wordt gebruikt voor de identificatie ( het op naam brengen) van een onbekende schimmel. Dit in tegenstelling tot de bacteriën en gisten die vaak op basis van biochemische eigenschappen worden geïdentificeerd.

Uiterlijk en herkenning
Al deze voortplantingsstructuren hebben vaak moeilijke namen,, er zijn verschillende stadia en dan zijn er ook nog vegetatieve en geslachtelijke voortplantingsstructuren. In de praktijk is het veel handiger om te beginnen met een aantal veel voorkomende schimmelgeslachten,hiervan preparaten te maken en dan met veel plaatjes naast de microscoop goed te kijken en te vergelijken. Zo leer je tijdens het practicum de meest voorkomende schimmelgeslachten kennen en kun je die later als ze onbekend zijn herkennen. Op het practicum beperken we ons tot de schimmels die vaak op levensmiddelen voorkomen en/of als schimmelsporen in de lucht. We gaan dus geen paddestoelen bekijken 

Zie ook plaatjes van de meest voorkomende schimmels

Nuttige schimmels

Penicilline en ander antibiotica
Het bekendste voorbeeld van een nuttige schimmel is de penseelschimmel Penicillium chrysogenum, die op kwastvormige vertakkingen rijen sporen vormt, aanleiding om de schimmel Penicillium te noemen.
Het antibioticum dat deze schimmel vormt is naar deze schimmel genoemd.
Het is een zeer groot geslacht, allemaal kwastjes maar dan net weer even anders van uiterlijk.
Sinds kort (najaar 2005) is een nieuwe groep antibiotica ontdekt die door schimmels gemaakt worden zie: New class of antibiotics effective against drug-resistant bacteria discovered in fungi, mogelijk een nieuw wapen in de strijd tegen de reistente bacteriestammen

Levensmiddelen
Andere voorbeelden zijn Penicillium roquefortii, verantwoordelijk voor de blauwe aders in de blauwschimmelkazen, Penicillium camembertii betrokken bij de productie van Camembert.
Een andere soort Aspergillus niger voor de levensmiddelenindustrie een belangrijk micro-organisme. Deze maakt citroenzuur en een groot aantal enzymen die grote moleculen zoals polysacchariden en eiwitten afbreken. pectinases voor het klaren van bier en wijn, arabinases voor het helder maken van appelsap.
Gisten zijn onmisbaar voor de productie van wijn, bier en brood.
En dan zijn er natuurlik nog eetbare paddesteoelen zoal de champignons en de truffel

Natuur
In de natuur zijn schimmels een onmisbare schakel in de voedselkringloop omdat ze organisch materiaal afbreken.
Verder leven vele schimmels samen met planten,  waar ze mineralen opnemen voor  bomen en planten in ruil suikers terugkrijgen voor hun voeding, zie mycorrhiza

Schadelijke schimmels

Afbraak, bederf
wordt vaak door schimmels veroorzaakt, de oorzaak is dat schimmels hoewel ze minder snel zijn als bacterien vaak onder voor bacterien minder geschikte omstandigheden al kunnen groeien.  Waar het te droog of te zoet of te zuur is voor een bacterie kan een schimmel al groeien : oude schoen, brood, jam, sinaasappel. Voor bijna elke stof is er een schimmel die de stof kan afbreken : dat is ook hun ”werk” in de natuur.

  • Afbraak van materialen, schimmels zijn berucht om de (voortijdige) aantasting van allerlei materiaal:
  • Hout, papier, schoenen, zelfs cd’s zijn in tropische landen niet veilig voor de schimmel.
  • Bederf van voedsel, in wezen weer het zelfde nu ongewenste gedrag nu bij voedsel. Iedereen heeft wel eens de schimmels op oud brood gezien.

Voedsel vergiftiging,
zelfs zonder zichtbare beschimmeling kan een schimmel al toxinen vormen in voedsel zoals granen kaas, jam, en noten. Deze mycotoxinen veroorzaken misselijkheid en braken, maar ook veel ernstiger symptomen. Zo vormt de schimmel Aspergillus flavus het naar de schimmel genoemde aflatoxine een sterk kankerverwekkende (carcinogene) stof. Reden om graan en noten op deze producten te onderzoeken.

Ziektes bij mens, dier en plant

Ook levende organismen worden kunnen door schimmels worden bedreigd. Met name planten, zie hier een proef om een schimmel als oorzaak van een plantenziekte te kunnen aanwijzen, hebben vaak last van schimmels. Ook insecten kunnen een schimmelziekte krijgen. Berucht is de Nosema schimmel, een eencellige schimmel die waarvan 1 spore zich in de darmcellen van de bij razendsnel vermeerdert tot miljoenen nieuwe sporen. Hierdoor sterven complete bijenvolken uit. Op dit moment doen studenten van onze opleiding hier onderzoek naar.(zie foto rechts)
Mensen krijgen vaak last van schimmelsporen in de lucht, vooral in ruimtes die slecht geventileerd worden: door het aanwezige vocht krijgen de schimmels de kans mycelium te maken en vervolgens sporen te vormen die in de lucht verspreid worden. Zie artikel Schimmels in huis

Oömyceten: een aparte groep
Let op : de veroorzaker van de aardappelziekte Phytophtora infestans is geen schimmel maar behoort tot de Oömyceten, een groep die te veel van de schimmels verschilt (wat betreft samenstelling DNA en celwand) om ze nog bij de schimmels in te delen,

Door deze verschillen worden de Oömyceten nu tot de Chromisten gerekend, samen met zeewieren en plankton, organismen waar ze meer op lijken dan op schimmels. Heel veel oömyceten zijn ziekteverwekkers bij planten.
Een proefje om ze eens te bekijken vind je hier.