“最毒蘑菇”的毒素是这样提炼的

因食用毒蘑菇导致的死亡事件时有发生，但毒蘑菇也是重要药物和功能分子的来源。中国科学院昆明植物研究所研究人员近日在破解鹅膏菌环肽毒素合成机制方面取得重要进展，该成果全文发表于《美国国家科学院院刊》。

“生活中，大部分误食致死的案例都是由鹅膏菌引起的，其毒素为鹅膏环肽，但鹅膏环肽毒素并不是鹅膏菌所独有的。”论文的第一作者和共同作者、昆明植物研究所副研究员罗红说，这种毒素在与鹅膏菌属真菌关系密切的姬松茸和长蠕孢菌中也能产生。

罗红等人发现了与鹅膏菌环肽毒素合成相关的两个新的关键基因，它们是负责将氧原子引入鹅膏菌环肽毒素关键位点的不同加氧酶。没有这些氧原子，毒素的活性会降低1000倍以上。这一发现使已知的毒素合成基因由原来的两个增加到四个，使人们对鹅膏菌环肽毒素的生物合成途径有了更深入的了解。

研究团队通过建立全球唯一的剧毒鹅膏菌基因组平台，构建了鹅膏菌属、长蠕孢菌属和侧耳属13个剧毒物种的基因组数据库，完整解析了伞菌属鹅膏菌环肽毒素生物合成途径的整体框架。他们发现这三个属产生鹅膏菌环肽毒素的遗传基础是相同的，都是由相似的基因控制的。

然而，令人惊讶的是，在漫长的进化过程中，蘑菇的三个属的毒素合成能力却大相径庭。丝孢酵母真菌中只有一个毒素前体基因。在黄伞属的土壤腐生真菌中，大约有10种毒素前体基因。而在与菌根共生的鹅膏菌中，MSDIN前体基因家族明显扩大，甚至产生了新的毒素修饰基因，可以使环肽数量增加几十倍。所以鹅膏菌的实际产毒能力是蠕孢菌和侧耳菌的几千倍。

“可能是受到不同的生理和生态压力的影响，三者向不同的方向进化，最终形成不同的命运。”罗红说，鹅膏菌是最好的真菌之一，其鹅膏菌环肽毒素的生物合成途径产生了许多创新，产毒能力大大提高，是当之无愧的“最毒蘑菇”。