Pilze statt Trockeneis zur Kühlung

Müssen Sie Ihr Picknick kühl halten? Probieren Sie Pilze statt Trockeneis! Forscher dokumentieren eine bemerkenswerte Kühlfähigkeit von Hefen, Schimmel und Pilzen dank der Verdunstung

„Cool wie eine Gurke“ könnte man besser als „cool wie ein Pilz“ ausdrücken. Ein Forscherteam hat herausgefunden, dass Pilze und andere Pilze, darunter Hefen und Schimmelpilze, kühler bleiben als ihre Umgebung – und hat auch erklärt, warum sie so kühl bleiben. Sie enthalten viel Wasser – denken Sie nur daran, wie Pilze beim Kochen schrumpfen – und geben es nach und nach in einer pilzlichen Form des Schwitzens ab, was ihre Temperatur senkt, berichten die Mikrobiologen diese Woche in den Proceedings of the National Academy of Sciences.

„Das ist schon ein toller Befund“, sagt Christopher Still, ein Ökophysiologe an der Oregon State University, der nicht an der Arbeit beteiligt war. Vor allem zum Spaß baute das Team sogar eine mit Pilzen betriebene Picknick-Kühlbox.

Während der COVID-19-Pandemie spazierte der Mikrobiologe Radamés Cordero von der Johns Hopkins University im Wald und testete die neue Wärmebildkamera seines Labors, die Infrarotwärme als Bilder aufzeichnet. Er und sein Kollege Arturo Casadevall wollten mit der Kamera untersuchen, wie die dunklen Pigmente einiger Pilze ihre Oberflächentemperatur beeinflussen. Während seiner Wanderungen bildete Cordero etwa 20 Arten wilder Pilze ab, und alle – unabhängig von der Farbe – waren kühler als ihre Umgebung.

Bei der weiteren Untersuchung im Labor stellten die Forscher fest, dass es bei einigen Arten, wie dem Braunen Amerikanischen Sternfußpilz, nur 1 bis 2 °C kühler als in ihrer Umgebung war, beim Austernpilz Pleurotus ostreatus hingegen war es fast 6 °C kühler. Darüber hinaus waren 19 Arten von Schimmelpilzen und Hefen, darunter Bierhefe, der Schimmelpilz, der Penicillin herstellt, und einige menschliche Krankheitserreger ebenfalls kühl, insbesondere in der Nähe der Mitte ihrer Kolonien. Selbst bei Lufttemperaturen nahe dem Gefrierpunkt waren die Kolonien etwa 1 °C kälter.

Die Temperaturen der einzelligen Pilze waren eine Überraschung, da sie im Vergleich zu Pilzen, selbst wenn sie in Kolonien gruppiert sind, viel weniger Oberfläche pro Volumen haben, um Wärme zu verlieren. Die Arbeit legt jedoch nahe, dass „dieses Phänomen ein weit verbreitetes Merkmal des Pilzreichs ist“, sagt Cordero. (Erst nach den ersten Recherchen seines Teams entdeckte er, dass ein anderes Team vor mehr als 20 Jahren gezeigt hatte, dass mindestens eine Art kultivierter Pilze cool bleibt.)

Indem sie Pilze dehydrierten oder ihre Kühlwirkung bei verschiedenen Luftfeuchtigkeiten maßen, stellten die Forscher fest, dass der kühlende Effekt auf die Verdunstung von Wasser aus den Pilzen zurückzuführen ist – das Äquivalent zum Schwitzen an einem heißen Tag. Die komplexen Kiemenarchitekturen an der Unterseite der Pilzkappen vergrößern die Oberfläche für eine solche Kühlung. Pflanzenblätter kühlen sich auf ähnliche Weise ab, indem sie Wasser durch Poren abgeben, aber diese Methode ist normalerweise nicht so effektiv.

Wie die Pilze davon profitieren, so kühl zu bleiben, ist unklar. Es könnte die Entwicklung oder Freisetzung von Sporen aus den Pilzkappen unterstützen, oder „es könnte einfach sein, dass dieses Königreich eine niedrigere Temperatur bevorzugt“, sagt Casadevall. „Das wäre eine tolle Sache, die man erkunden könnte“, sagt Still.

In der Zwischenzeit können die abgekühlten Pilze an die Arbeit gehen. Cordero und Casadevall haben zwei Luftlöcher in eine kleine Styropor-Verpackungsschachtel mit weniger als einem halben Kilogramm Champignons angebracht, in einem Loch einen Computer-Abluftventilator installiert, um Luft durch das Loch zu saugen, und die Schachtel in einen größeren Styroporbehälter gestellt. Bei eingeschaltetem Ventilator sank die Temperatur des größeren Behälters innerhalb von 40 Minuten um 10 °C und blieb dort eine halbe Stunde lang. „Man wird kein Wasser einfrieren“, sagt Casadevall durch die Pilzkühlung. Aber der Prototyp könnte problemlos einen Sixpack und ein Mittagessen für ein schnelles Picknick gekühlt aufbewahren, sagt er, „und man kann die [Pilze] danach essen.“

Quelle: Science