自然科普:世界上最毒的蘑菇是如何煉成的?
來源:科學辟謠
發(fā)布時間:2022-10-17
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“紅傘傘,白桿桿,吃完一起躺板板……”,這有點黑色幽默的詞,說的就是在野外采吃蘑菇的風險,這主要是因為各式各樣的蘑菇讓人眼花繚亂,分不清有毒沒毒。

那你知道世界上共有多少種蘑菇嗎?

這可是一個龐大的數(shù)字,據(jù)統(tǒng)計,全世界目前已知的蘑菇種類大約有14000種。我國已知種類約4000種以上,具有食用價值的食用菌約1000種,毒蘑菇約500種。很多毒蘑菇和食用菌形態(tài)相似,普通人在野外難以區(qū)分,導致了許多誤食毒蘑菇而產(chǎn)生的中毒事件。

根據(jù)國家食源性疾病爆發(fā)報告系統(tǒng)數(shù)據(jù),近10年來數(shù)萬人發(fā)生過毒蘑菇中毒,其中近千人因此喪命,蘑菇中毒成為危害公共衛(wèi)生安全重要問題之一。今天,我們就來為大家解密為何蘑菇外表可愛美麗,卻“內(nèi)心”那么毒?專業(yè)人士如何辨別這些蘑菇?

01

鵝膏環(huán)肽——蘑菇含毒的元兇

毒蘑菇的毒素種類和中毒機制各異,其中含鵝膏環(huán)肽的蘑菇是當之無愧的毒王。世界上90%以上誤食蘑菇中毒死亡事件由含鵝膏環(huán)肽的蘑菇導致,所引起的中毒類型為急性肝損害型。

鵝膏環(huán)肽化學性質(zhì)非常穩(wěn)定,耐高溫、酸堿和鹽,一般的烹飪方法不會破壞它的毒性。鵝膏環(huán)肽類毒素中最致命的是α-鵝膏毒肽(圖1),誤食含有此類毒素的蘑菇后,毒素通過胃腸進入肝,被肝細胞快速吸收,逐漸耗盡肝臟細胞內(nèi)重要蛋白和酶,最終導致肝臟器官衰竭。

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圖1 α-鵝膏毒肽

(圖片來源:中國科學院昆明植物研究所)

含有鵝膏環(huán)肽的蘑菇分布在蘑菇目中的鵝膏屬、盔孢傘屬和環(huán)柄菇屬(圖2)。這些蘑菇之間屬于遠親,并且生長在不同的環(huán)境。鵝膏與樹木共生,與樹木的健康生長息息相關,盔孢傘長在腐爛的木頭上,而環(huán)柄菇則生長在土里。

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圖2 含鵝膏環(huán)肽的蘑菇

(圖片來源:中國科學院昆明植物研究所)

02

致命毒素從何而來?

我們看到這些蘑菇生長環(huán)境不同,長相也不太一樣,卻都含有鵝膏環(huán)肽,那么為何這些完全不同的蘑菇都能生產(chǎn)最致命的毒素?

我國的科學家們找到了答案。近日,**中國科學院昆明植物研究所在鵝膏環(huán)肽毒素的合成機制及進化的研究中取得了重要進展。**研究人員集齊了上述三類蘑菇并完成了測序,首次搭建了研究鵝膏環(huán)肽的完整平臺。

研究結(jié)果顯示,雖然這些蘑菇差異較大,但都通過同一條相似的生產(chǎn)線(代謝途徑)產(chǎn)生鵝膏毒肽,包括參與合成鵝膏環(huán)肽的基因都是高度相似的。

目前已知的只有四種基因——MSDIN、POPB、P450-29和FMO1。MSDIN是毒素生產(chǎn)過程中的前體基因,POPB、P450-29和FMO1分別對前體基因進行加工和完善,形成最終的毒素。

這三種蘑菇都具備合成最致命的α-鵝膏毒肽的能力。只是前體基因(MSDIN)的數(shù)目和種類差異極大。在鵝膏中,前體基因豐富,能夠合成成千上萬不同的鵝膏環(huán)肽。

而在盔孢傘中,僅含一種前體基因,對應的只能夠產(chǎn)生一種毒素(α-鵝膏毒肽)。環(huán)柄菇的前體基因數(shù)目和種類則處于鵝膏和盔孢傘之間,大概含有10種前體基因。由此可以看出,鵝膏是合成毒素的最強王者。

研究首次報道了兩個新的基因(P450-29和FMO1),這兩個基因在毒素合成過程中發(fā)揮了關鍵作用,缺少這些基因,毒素的活性將下降1000倍以上,也就失去了毒性。

有趣的是,這種產(chǎn)毒的能力并不是他們與生俱來的,而是“借”來的。通過“草船借箭”(水平基因轉(zhuǎn)移),另一個更古老的蘑菇祖先將這一產(chǎn)毒能力分別傳遞給了鵝膏、盔孢傘和環(huán)柄菇(圖3)。

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圖3 鵝膏、盔孢傘、環(huán)柄菇中環(huán)肽毒素合成基因分布及代謝途徑進化示意圖

(圖片來源:中國科學院昆明植物研究所)

03

怎樣鑒別毒蘑菇?

專業(yè)的才靠譜

毒蘑菇十分“狡猾”,一不小心誤食可能會引發(fā)生命危險,所以有沒有簡便的方法可以鑒定含有這類毒素的蘑菇呢?

大家最常用的方法是通過“長相”來判斷蘑菇是否有毒,這種方法簡單卻存在很高的風險,因為相似的可食蘑菇有很多。但如果借助實驗室高級的設備,比如生物化學法、物理檢測法、色譜檢測法等復雜的方法,比較難以操作。

要想快速鑒定毒蘑菇也不是沒可能,有個快速方便的測試方法叫顯色法,顯色法主要通過磨碎蘑菇并將研磨液滴在報紙上,之后與濃鹽酸反應會生成藍綠色反應物,這個方法有個更為專業(yè)的名字,叫做Meixner檢測法。

有研究團隊就通過改良這種方法,研發(fā)出了鵝膏環(huán)肽檢測試劑盒(圖4),將檢測時間縮短到3分鐘,鹽酸濃度也控制在安全范圍內(nèi),并且可以在野外等各種條件進行操作。

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圖4 鵝膏環(huán)肽劇毒蘑菇快速檢測試劑盒

(圖片來源:中國科學院昆明植物研究所)

試劑盒問世后,在各類醫(yī)院和科研單位得到了應用,得到了一致的好評,為毒蘑菇中毒的預防和治療提供了便利。

不過,這方法雖然方便,但不建議廣大吃貨自行使用,出于安全,我們還是要呼吁大家到正規(guī)市場購買野生菌,切勿隨意采食蘑菇,畢竟事關生命安全無小事,可不要抱有僥幸心理喲~

出品:科普中國

作者:呂李云嬌(中國科學院昆明植物研究所)

監(jiān)制:中國科普博覽


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