Das Wachstum von Fruchtkörpern höherer Pilze erfordert die unpolare Einfügung neuen Zellwandmaterials. Dies setzt eine partielle Lyse der Zellwandpolysaccharide voraus. Daher wurden die Aktivitäten endogener zellwandabbauender Enzyme in Fruchtkörpern des Basidiomyceten Pleurotus ostreatus, die auf sterilisiertem Cassia—Substrat angezogen wurden, untersucht, um zu einer Modellvorstellung der enzymatischen Regulation des Fruchtkörperwachstums zu gelangen. Hierzu wurde zunächst eine Rohlösung zellwandständiger Enzyme verwendet, da ein Vergleich von Pherogrammen solcher Lösungen aus verschiedenen Fruchtkörpern und Mycelien dieses Präparat als geeignet erscheinen ließ. Die im Vergleich zum Mycel erheblich komplizierteren Proteinspektren des Fruchtkörpermaterials belegten zugleich die stärkere Differenzierung auf dieser Entwicklungsstufe. Quantitative Bestimmungen zeigten, daß thermotolerante Fruchter niedrige R-glucanolytische und chitinolytische Aktivitäten aufwiesen, während temperatursensitive Stämme hohe Aktivitäten gegen die alkaliunlösliche Zellwandfraktion erreichten. Diese Unterschiede waren weder durch verschiedene Temperatur- oder pH-Optima noch durch verschiedene Thermolabilität oder Substratspezifität verursacht.
Die Thermotoleranz beim Fruchten wird durch einen dominanten Mendelfaktor bestimmt, dessen Ft-Allel die gesamte Entwicklung von der Anlage bis zum reifen Fruchtkörper kontrolliert (Li, 1980). Damit können die Niedrigtemperatur-Fruchter als temperatursensitive Verlustmutanten angesehen werden. Es wurde daher geprüft, ob die Hochtemperatur-Fruchter einen Inhibitor für die morphogenetisch für wichtig gehaltenen zellwandlysierenden Enzyme bilden, der den Niedrigtemperatur-Fruchtern fehlte. Mischungen von Rohlösungen aus beiden Gruppen von Stämmen bestätigten die Idee eines überschüssigen negativen Effektors jedoch nicht.
Auch die spezifischen proteolytischen Aktivitäten in der Rohlösung zellwandständiger Enzyme waren verschieden. Im Gegensatz zu den Chitinasen- und R-Glucanasen-Aktivitäten waren sie jedoch in den thermotoleranten Stämmen höher. Also könnten Proteasen als Inaktivator fungieren. Die nähere Charakterisierung der Proteasen ergab für beide Gruppen von Stämmen Unterschiede hinsichtlich Temperatur- und pH-Optima sowie Thermolabilität, Substratspezifität und Inhibierbarkeit. Die Inhibierung einer Metalloprotease, deren isoelektrischer Punkt um 7,6 lag und die spezifisch war für thermotolerante Fruchter, führte zu einem Anstieg, der Zusatz der isolierten Metalloprotease zu einem Rückgang der zellwandlysierenden Enzymaktivitäten.
Aufgrund dieser Befunde wurde ein Modell zur enzymatischen Regulation des Fruchtkörperwachstums in Abhängigkeit von der Temperatur entwickelt und diskutiert: Danach können die Niedrigtemperatur-Fruchter bei Temperaturen über 20°C keine Sporophoren mehr bilden, da durch eine zu hohe Lyse-Rate die für das interkalare Zellwandwachstum notwendige Balance zwischen Synthese und Lyse gestört ist. Dagegen können die Ft-Hochtemperatur-Fruchter bis maximal 32 — 35°C fruchten, weil sie über Metalloproteasen verfügen, die die autolytischen Enzyme partiell inaktivieren können, so daß die Balance auch bei diesen höheren Temperaturen erhalten bleibt. Bei weiter ansteigenden Temperaturen (um etwa 40°C) bricht durch thermische Inaktivierung diese proteolytische Regulation zusammen.
Bei Experimenten, die die Perspektiven weitergehender Untersuchungen prüfen sollten, wurde festgestellt, daß sich der Angriff der Metalloprotease möglicherweise gegen eine endo-ß-1‚6-Glucanase (Pustulanase) mit einem isoelektrischen Punkt um 8,4 richtet. Dieses Enzym war in Zymogrammen aus Fruchtkörpern temperatursensitiver Stämme nachweisbar, nicht jedoch bei thermotoleranten Fruchtern. Der vermutete Zusammenhang zwischen der inaktivatorischen proteolytischen Regulation der Pustulanase und dem Fr-Allel wurde durch die Zymogramme eines Hybriden bestätigt. Weiter wurde gezeigt, daß die Aktivität der Metalloprotease im Unterschied zu anderen ebenfalls nachgewiesenen Protea sen mit zunehmender Wachstumstemperatur der Fruchtkörper anstieg. Ein Vergleich der Zymogramme aus Fruchtkörper- und dikaryotischem Mycelmaterial bestätigte die Annahme, daß beim Übergang vom vegetativen Stadium zum Sporophoren auf enzymatischer Ebene deutliche Veränderungen auftraten.
Abgesehen von dem in dieser Arbeit vorgestellten und diskutierten Modell einer enzymatischen Regulation des Fruchtkörperwachstums wurden auch zwei Fragen von praktischem Interesse berührt: So haben die Pherogramme verschiedener Stämme des Austernseitlings gezeigt, daß mit biochemischen Methoden ein Sortenschutz bei Pilzen möglich ist. Darüber hinaus wurden Versuche zur Anbautechnik dieses Speisepilzes auf Rückständen der Extraktion von Sennesblättern und -früchten vorgestellt und diskutiert.

The growth of fruit bodies in higher fungi requires non-polar insertion of new cell wall materials. This presupposes partial lysis of cell wall polysaccharides. Therefore the activities of endogenous cell wall degrading enzymes in fruit bodies of the basjdiomycete Pleurotus ostreatus - grown on a sterilized Cassia-substrate — have been investigated. Temperature tolerant strains had low R-glucanolytic and chitinolytic activities whereas temperature sensitive strains had high activities towards the alkali-resistant cell wall fraction. These differences were neither caused by different temperature- or pH-optima nor by different thermolability or substrate specificity.
As the inheritance of tolerance to high temperatures in fruiting is determined by a dominant factor, F_t, the temperature tolerant strains might produce an inhibitor which the temperature sensitive strains are lacking. Mixtures of crude solutions of both groups of strains did not support the idea of a surplus negative effector.
The specific proteolytic activities in a crude solution of wall-bound enzymes were different,too. But in contrast to the chitinolytic and glucanolytic activities they were higher in the temperature tolerant strains. Hence, proteases might act as inactivator. A detailed characterization of the proteases resulted in differences with regard to temperature- and pH-optima and thermolability, substrate specificity and the possibility of inhibition. The inhibition of a metal protease which was specifir for temperature tolerant strains caused an increase, and the addition of the isolated metal protease a decrease of the activities of cell wall degrading enzymes.
Based on these results, one can assume that the temperature sensitive strains cannot fruit at more than 20°C because of the high R-glucanolytic and chitinolytic activities, which disturb the delicate balance between synthesis and lysis of cell wall components. The thermotolerant F.-strains can fruit up to a maximum of 32 - 35°C because a metal protease partially inactivates the wall degrading enzymes. Therefore the balance is preserved even at higher temperatures, but at about 409C the proteolytic regulation collapses as the metal protease is thermically inactivated. Experiments that tested the chances of further investigations dealed with the hydrolytic activities of hybrids and vegetative dikaryons as well as with aspects of the inducibility of the proteases.
Two questions of practical importance were considered, too. Firstly, the pherograms of different strains of Pleurotus ostreatus elucidated that strain protection for mushrooms may be possible by biochemical methods. Secondly, it is reported on experiments on culture techniques for the oyster mushroom using residues of the ex traction of pods and leaves of Cassia spp. for substrate.