警惕!這三種蘑菇毒性十分強烈

每當有網友提出「這個蘑菇能吃嗎?」這種問題時,評論區總會有好心人用「紅傘傘,白杆杆,吃了一起躺闆闆」這句話來「悉心勸阻」。但是你知道嗎?最致命的蘑菇其實並不是「紅傘傘」,不起眼的「白傘傘」、「灰傘傘」和「黃傘傘」才是造成死亡人數最多的蘑菇。這些蘑菇都有一個共同的特點:含有鵝膏環肽類毒素

含鵝膏環肽的蘑菇。圖片來源:中國科學院昆明植物研究所

鵝膏環肽到底有多危險?

鵝膏環肽耐高溫、酸鹼和鹽,無論是高溫蒸煮或爆炒等普通的烹飪方法都不會破壞其毒性。民間流傳的高溫防毒和大蒜防毒都是極不靠譜的說法。鵝膏環肽類毒素中最致命的是α-鵝膏毒肽(α-amanitin),該毒素是真核生物RNA聚合酶II的高效抑制劑,能夠阻斷mRNA的轉錄從而抑制蛋白質的合成。

誤食含有此類毒素的蘑菇後,毒素通過胃腸進入肝臟,被肝細胞快速吸收。雖然大部分鵝膏毒肽隨尿液排出,但部分被肝吸收的毒素又經膽汁進入腸道,從而形成腸肝循壞,延長在肝內的時間,加重肝損害。這種毒素導致的傷害是不可逆的,患者病發後,只能通過肝臟移植治療,死亡率極高

蘑菇目中只有鵝膏屬(Amanita)、盔孢傘屬(Galerina)和環柄菇屬(Lepiota)的蘑菇含有鵝膏環肽。這三類蘑菇親緣關係較遠,並且營養型也各不相同。鵝膏是外生菌根菌;盔孢傘生長在腐木上,能夠分解木材,在生態系統循環中起到了重要作用;環柄菇則生長在土壤中。

為什麼這三種完全不同的蘑菇都能夠產生同一種毒素呢?這些蘑菇是如何獲得產毒能力呢?科學家們通過多年攻關,終於解答了這些疑問。

水平基因轉移導致毒素合成途徑不同

鵝膏環肽在生物體內是怎樣產生的呢?這種毒素的合成過程需要十幾個基因共同完成,但是目前已知的四個關鍵基因分別為MSDIN、POPB、P450-29和FMO1。MSDIN基因是合成毒素的原始材料,POPB、P450-29和FMO1能夠對MSDIN進行加工,其中P450-29和FMO1使毒素的活性在原基礎上增加了上千倍。

研究發現鵝膏、盔孢傘和環柄菇的合成毒素的途徑具有共同起源,但產毒能力大有不同。鵝膏中具有最多的毒素合成前體基因MSDIN,近百條基因能夠合成各式各樣的鵝膏環肽。

與之成為鮮明對比的是盔孢傘,這種蘑菇只含有一種MSDIN,編碼一種毒素(α-鵝膏毒肽)。環柄菇則處於鵝膏和盔孢傘之間,約含有4至6種MSDIN。這也使鵝膏成為了三者中的毒力佼佼者。雖然毒素合成能力各異,但這三類蘑菇都含有最為致命的α-鵝膏毒肽。

劇毒鵝膏、盔孢傘和環柄菇中的MSDIN核心肽序列和已知環肽。三個屬中已知MSDIN的核心肽用灰色陰影顯示。α-amanitin前體肽用紅色字型標記。相同顏色的點表示跨物種共享的核心肽。圖片來源:中國科學院昆明植物研究所

通過對這四個毒素合成基因的演化進行分析,結果顯示,鵝膏環肽生源合成途徑在三類蘑菇中的分佈是水平基因轉移導致的。區別於垂直遺傳,毒素合成基因並不是在親本之間進行遺傳,而是通過一個供體物種進行傳遞。那麼這三者之間是如何傳遞的呢?誰先擁有這種產毒能力?系統發育和遺傳分析的結果否定了三者間傳遞的可能性。

三種蘑菇,一個祖先

首先,鵝膏環肽的架構在三類蘑菇中不同,鵝膏和環柄菇中毒素基因較為分散,從這兩類蘑菇開始傳遞的可能性較小。另一種可能是從盔孢傘開始傳遞的,雖然盔孢傘中毒素基因分佈較為緊湊,形成了基因簇的結構,較容易將產毒途徑進行傳遞,但遺傳距離分析和系統發育均不支持這種推測。毒素合成基因在三類蘑菇彼此間的遺傳距離較為接近。

鵝膏環肽生物合成的整體架構。Contigs或scaffolds在右側以組合大小的塊表示(括號中為毒素基因所在contig或scaffold佔基因組的百分比)。a:鵝膏環肽合成基因在劇毒鵝膏基因組中的分佈。b:鵝膏環肽合成基因在劇毒環柄菇基因組中的分佈。c:鵝膏環肽合成基因在劇毒盔孢傘基因組中的分佈。MSDIN、POPB、P450-29和FMO1分別用紅、綠、藍、黑標記。圖片來源:中國科學院昆明植物研究所

綜上所述,真相只有一個,即這三個蘑菇具有一個共同的蘑菇祖先,蘑菇祖先通過水平基因轉移將整個代謝途徑分別傳遞給了這三種蘑菇,並且在三個蘑菇的進化過程中產生了差異,劇毒鵝膏成為了毒蘑菇之王

鵝膏、盔孢傘、環柄菇中環肽毒素合成基因分佈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

綜上所述,這些蘑菇的毒性十分強烈,儘管他們表面樸素,看起來似乎人畜無害,但當毒性發作時,可能搶救不及時就會造成人員死亡,危害巨大。因而建議大家,不要隨意採食野生蘑菇,畢竟現在市場上還是有很多美味的蘑菇品種,應該可以解饞吧!

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