Aspergillaceae is een familie van schimmels uit de orde Eurotiales, behorend tot de klasse Eurotiomycetes. De familie omvat voornamelijk microscopisch kleine, draadvormige schimmels, waaronder de bekende geslachten Aspergillus en Penicillium. Veel soorten leven saprotroof en spelen een rol bij de afbraak van organisch materiaal. Andere soorten worden gebruikt bij de productie van voedingsmiddelen, geneesmiddelen en industriële enzymen. Sommige vertegenwoordigers kunnen voedselbederf veroorzaken, mycotoxinen produceren of als opportunistische ziekteverwekker optreden.
Het typegeslacht van de familie is Aspergillus. De familienaam werd gepubliceerd door de Duitse natuuronderzoeker Johann Heinrich Friedrich Link in een publicatie die het jaartal 1824 draagt, maar in 1826 verscheen.
Kenmerken
Uiterlijke kenmerken
De meeste vertegenwoordigers vormen een mycelium van vertakte, door dwarswanden (septa) verdeelde hyfen. De kolonies kunnen afhankelijk van de soort wit, geel, groen, blauwgroen, bruin of zwart zijn. De kleur wordt vaak bepaald door de gevormde ongeslachtelijke sporen, de conidiën.
De schimmels produceren doorgaans geen grote, met het blote oog herkenbare paddenstoelen. Bij soorten die zich geslachtelijk voortplanten, worden meestal kleine, gesloten vruchtlichamen gevormd.
Microscopische kenmerken
Conidiëndragers
Bij veel soorten vindt de ongeslachtelijke voortplanting plaats door middel van conidiën, die op gespecialiseerde conidiëndragers worden gevormd. De conidiën ontstaan meestal aan fialiden, die doorgaans flesvormig tot cilindrisch zijn.
De bouw van de conidiëndragers verschilt tussen de geslachten. Bij veel soorten van Aspergillus eindigt de conidiëndrager in een bolvormige of knotsvormige verbreding, het vesikel, waarop de fialiden rechtstreeks of via tussencellen staan. Hierdoor ontstaat een karakteristiek conidiënhoofd. Bij Penicillium zijn de conidiëndragers meestal penseelvormig vertakt, waarbij de fialiden vaak in kransen op zogenaamde metulae staan.
Conidiën
De conidiën zijn meestal eencellig en worden vaak in ketens gevormd. Hun vorm varieert van bolvormig tot ellipsoïde. De sporenwand kan glad, ruw of duidelijk geornamenteerd zijn. De vorm, afmetingen en oppervlaktestructuur van de conidiën zijn belangrijke kenmerken bij de identificatie van soorten.
Asci en ascosporen
Bij de geslachtelijke voortplanting worden asci gevormd. Deze bevinden zich bij veel vertegenwoordigers in gesloten vruchtlichamen, de cleistotheciën, of worden omgeven door gespecialiseerde dikwandige cellen, zogenaamde Hülle-cellen. De ascosporen zijn vaak afgeplat bolvormig tot ellipsoïde en kunnen een karakteristieke groeve of spleet bezitten. Deze kenmerken helpen de familie te onderscheiden van verwante families binnen de Eurotiales.
Niet van alle soorten is een geslachtelijk voortplantingsstadium bekend. De aanwezigheid en vorm van geslachtelijke structuren verschillen aanzienlijk tussen de geslachten.
Conidiëndragers en conidiën van Penicillium onder de lichtmicroscoop
Ecologie
Vertegenwoordigers van de Aspergillaceae komen wereldwijd voor in uiteenlopende leefomgevingen, waaronder bodems, rottend plantaardig materiaal, voedselproducten en binnenruimten. Veel soorten leven als reducent en dragen door de afbraak van organische verbindingen bij aan de kringloop van voedingsstoffen.
Binnen de familie bestaan grote verschillen in de ecologische aanpassingen. Sommige soorten verdragen een lage wateractiviteit en kunnen daardoor groeien op relatief droge of sterk geconcentreerde substraten. Dit geldt onder andere voor vertegenwoordigers van Xeromyces en Xerochrysium. Andere soorten zijn aangepast aan specifieke voedingsbronnen of omgevingsomstandigheden.
Verschillende soorten van Aspergillus en Penicillium kunnen voedsel aantasten, zowel tijdens de teelt als gedurende de opslag. Daarbij kunnen sommige soorten schadelijke secundaire metabolieten produceren.
Betekenis voor de mens
Voedingsmiddelen
Diverse soorten uit de familie worden doelbewust gebruikt bij fermentatieprocessen. Aspergillus oryzae speelt een belangrijke rol bij de bereiding van sojasaus, miso en sake. De schimmel produceert enzymen die onder andere zetmeel en eiwitten afbreken.
Ook soorten van Penicillium worden gebruikt in de voedingsindustrie. Penicillium roqueforti is betrokken bij de rijping van blauwschimmelkazen, terwijl Penicillium camemberti wordt gebruikt voor witschimmelkazen, waaronder camembert en brie.
Geneesmiddelen en biotechnologie
Een van de bekendste toepassingen is de productie van het antibioticumpenicilline. De oorspronkelijke penicillineproducerende schimmel die door Alexander Fleming werd onderzocht, werd lange tijd beschouwd als Penicillium chrysogenum. Moleculair onderzoek heeft aangetoond dat deze stam tot Penicillium rubens behoort.
Aspergillus niger wordt op grote schaal gebruikt voor de industriële productie van citroenzuur. Verschillende vertegenwoordigers van de familie worden daarnaast onderzocht en toegepast vanwege hun vermogen om enzymen en andere biologisch actieve stoffen te produceren.
Gezondheid
Sommige soorten kunnen gezondheidsproblemen veroorzaken. Aspergillus fumigatus is een belangrijke veroorzaker van aspergillose, een schimmelinfectie die vooral gevaarlijk kan zijn voor mensen met een verzwakt immuunsysteem of bestaande longaandoeningen.
Andere soorten produceren mycotoxinen. Zo kunnen bepaalde stammen van Aspergillus flavus en Aspergillus parasiticusaflatoxinen vormen, die onder meer landbouwproducten en opgeslagen voedingsmiddelen kunnen besmetten.
Taxonomie
De Aspergillaceae werden historisch samen met verschillende verwante geslachten in een ruim opgevatte familie Trichocomaceae geplaatst. Op basis van moleculair-fylogenetisch onderzoek onderscheidden Houbraken en Samson in 2011 drie afzonderlijke families: Aspergillaceae, Thermoascaceae en Trichocomaceae.
Verdere analyses, waarbij DNA-sequenties van meerdere genen werden vergeleken, leidden tot een verfijning van deze indeling. De familie Penicillaginaceae werd eveneens onderscheiden. Het geslacht Talaromyces, dat historisch nauw met Penicillium verbonden was, wordt in de classificatie van Houbraken et al. (2020) en Visagie et al. (2025) tot de Trichocomaceae gerekend.
Voor de identificatie en afgrenzing van soorten worden naast morfologische en fysiologische kenmerken tegenwoordig meerdere DNA-markers gebruikt. Hieronder vallen de internal transcribed spacer (ITS), delen van het β-tubulinegen (BenA), het calmodulinegen (CaM) en het gen voor de tweede grootste subeenheid van RNA-polymerase II (RPB2).
Geslachten
Volgens de taxonomische revisie van Visagie et al. (2025) omvat de familie 15 geaccepteerde geslachten:
De twee soortenrijkste geslachten zijn Aspergillus en Penicillium. In de revisie uit 2025 werden respectievelijk 465 en 598 soorten geaccepteerd. De familie omvat daarmee in totaal meer dan duizend beschreven en geaccepteerde soorten.
Afbeeldingen op Wikimedia Commons
Aspergillaceae op Wikispecies
