蘑菇:四季皆宜的真菌

人类目前正面临着巨大的挑战,其中最大的挑战包括向全球80多亿人口提供充足的粮食,日益频繁的像新冠感染(COVID-19)这样的的病毒大流行,以及全球变暖和污染造成的不可挽回的地球环境恶化。而应用蘑菇生物学可部分解决这些挑战。蘑菇生物学是真菌学的一个分支,专门研究蘑菇真菌,由三个分支组成:蘑菇科学,描述与蘑菇栽培相关的活动;蘑菇生物技术,侧重于使用蘑菇和蘑菇衍生产品增进健康和福祉,预防和治疗疾病;蘑菇生物修复,涉及改善环境质量的特性。蘑菇既可以在大型工业规模的生产设施中培养,也可以在资本密集型操作不合适的情况下培养。在后一种情况下,作为“家庭手工业”的蘑菇生产可以丰富当地人口的饮食,特别是在蛋白质缺乏的地区,解决可耕地短缺的问题,特别是为妇女提供就业机会(从而提高她们的社会经济地位),还可作为经济作物为农民创造额外收入。蘑菇栽培过程中的持续技术改进和创新不断增加生产能力,提高产品质量,并在商业规模上扩大人工/半人工栽培的物种数量。蘑菇和蘑菇衍生产品(蘑菇营养药物)具有广泛的药用价值,包括抗肿瘤、抗癌、抗氧化、保肝、抗糖尿病、抗微生物、降低胆固醇、保护基因,以及预防动脉粥样硬化、心血管疾病、慢性炎症、自身免疫性疾病以及与神经退行性疾病相关的认知功能障碍。研究最广泛的蘑菇药理活性成分包括多糖(特别是β-葡聚糖)、多糖-蛋白复合物、三萜、凝集素和真菌免疫调节蛋白。蘑菇在农业也可用于天然生物控制剂、食品产业中的调味化合物和化妆品中的特性成分(药妆)。蘑菇转化栽培基质中木质素成分的生化系统也可用于降解污染我们环境的各种顽固的合成化合物(如合成染料、多环芳烃、多氯联苯、多溴联苯醚、杀虫剂和弹药)。在自然和人为管理的生态系统中,菌根菌对恢复和增强森林健康和多样性起着核心作用。菌根的共生通常在最极端的条件下达到最大,如在贫瘠的土壤、干旱或金属污染环境中。据报道,树木根部菌根真菌可保护树根免受几种根部病原真菌带来的有害影响。除了生态重要性外,黑块菌(黑松露)和松茸等菌根物种因其烹饪特性而备受重视。

关于蘑菇中毒诊疗的一些思考

毒蘑菇种类繁多,毒素复杂且未知,中毒后没有特效解毒药,且毒蘑菇种属不断更新,剧毒蘑菇中毒后病死率高,给临床诊治带来极大挑战。本文针对蘑菇中毒诊疗中遇到的问题提出一些思考及建议,以期减少蘑菇中毒发生率,提高临床救治成功率。

警惕!误食毒蘑菇危害大

蘑菇以其独特的形态和丰富的种类吸引着人们的目光,然而,在这看似美丽的背后,却隐藏着巨大的危险——蘑菇中毒。每年都有不少人因误食有毒蘑菇而遭受痛苦,甚至失去生命。本文将带你深入了解蘑菇中毒的危害以及如何有效防范。

超高效液相色谱质谱法快速测定血浆中6种蘑菇毒素

目的 建立超高效液相色谱质谱法快速测定血浆中异绒白乳菇醛、α-鹅膏毒肽、β-鹅膏毒肽、γ-鹅膏毒肽、二羟鬼笔毒肽和羧基二羟鬼笔毒肽的含量。方法 取血浆样本,以1∶3的比例加入乙腈,旋涡混匀1min后,以10 000转/min、4℃离心3min。吸取上清液,以0.03%氨水和乙腈进行超高效液相分离,在电喷雾正离子模式下进行多反应监测检测。结果 一次进样4min即可实现血浆中异绒白乳菇醛、α-鹅膏毒肽、β-鹅膏毒肽、γ-鹅膏毒肽、二羟鬼笔毒肽和羧基二羟鬼笔毒肽的分离检测。血浆中6种蘑菇毒素的线性范围为40~500μg/L,检出限分别为10.0μg/L、10.0μg/L、10.0μg/L、6.0μg/L、6.0μg/L和6.0μg/L(S/N=3),相对标准偏差为0.60%~1.90%(n=11),回收率为90.8%~127.0%。结论 本方法可实现血浆中包括异绒白乳菇醛在内的6种蘑菇毒素的快速同时测定,操作简单,结果准确,为中毒患者的蘑菇毒素快速确证提供技术平台。

双孢蘑菇As2796菌株气生与贴生菌丝遗传差异的转录组分析

【目的】挖掘双孢蘑菌落形态变化可能涉及的重要基因,为双孢蘑菇种质资源评价、新品种选育提供科学依据。【方法】以双孢蘑菇主栽品种As2796为试验菌株,收集同一平板上生长的贴生与气生菌丝,提取样品的RNA进行转录组测序分析。【结果】通过转录组分析,A601(As2796气生组)与A602(As2796贴生组)共鉴定出965个差异表达基因(DEGs)。GO富集分析结果表明,在真菌细胞壁组成方面有疏水蛋白相关的DEGs富集,其中AGABI2DRAFT_13655、AGABI2DRAFT_136569、AGABI2DRAFT_193057属于ABH3蛋白基因家族,在气生菌丝的表达水平显著高于贴生菌丝,可能与气生菌丝的产生有关。研究还发现了疏水表面结合蛋白A(HsbA)相关基因AGABI2DRAFT_194662在气生菌丝中FPKM表达水平为0,在贴生菌丝中为10.24。通过对DEGs进一步分析,富集到8个可能与脂酶同工酶相关的DEGs,气生菌丝中这些基因的表达水平显著高于贴生菌丝。SNP/InDel分析结果表明,As2796气生组SNP数为110601,贴生组SNP数为111188,单核苷酸变异中,C:G>T:A的变异次数较多,共筛选出2374个共同InDel。【结论】成功获得双孢蘑菇不同形态菌丝的转录组数据,并从中挖掘出潜在的相关基因和SNP位点,为双孢蘑菇相关分子标记开发及辅助育种提供参考。

新疆野生巴尔喀什蘑菇子实体多糖的提取与脱色工艺

【目的】研究新疆野生巴尔喀什蘑菇子实体粗多糖提取及多糖脱色工艺,为新疆野生巴尔喀什蘑菇多糖的纯化及深度开发提供理论依据和技术支持。【方法】采用热水提醇沉法提取巴尔喀什蘑菇子实体粗多糖,研究提取温度、时间、次数对巴尔喀什蘑菇多糖得率的影响;选择脱色时间、脱色温度、活性炭和H_(2)O_(2)含量为影响因子,以多糖脱色率为研究指标,采用正交试验优化巴尔喀什蘑菇多糖脱色工艺,确定最佳脱色工艺条件。【结果】热水提醇沉法提取巴尔喀什菇子实体粗多糖的最佳工艺条件:提取时间6 h、提取温度60℃、提取次数2次,在此条件下巴尔喀什菇子实体粗多糖得率为15.6%。活性炭最佳脱色工艺为活性炭用量25%、脱色温度60℃、脱色时间45 min、pH值3,在此条件下脱色率为80.4%;双氧水最佳脱色工艺为H_(2)O_(2)含量10%、脱色温度60℃、脱色时间3 h、pH值9,在此条件下脱色率为86.23%。【结论】利用热水提醇沉法提取巴尔喀什蘑菇粗多糖工艺具有实际应用价值。H_(2)O_(2)脱色法和活性炭脱色法对巴尔喀什蘑菇多糖的脱色效果受不同工艺条件的影响差异较大,H_(2)O_(2)脱色率比活性炭脱色率高,是巴尔喀什蘑菇多糖脱色的可行方法。

基于改进LSTM的蘑菇生长状态时空预测算法

密集蘑菇簇会严重影响蘑菇质量和自动采摘成功率。为避免形成超密集蘑菇簇,提出一种蘑菇生长状态时空预测算法,对蘑菇生长状态进行预测以指导提前疏蕾。该算法采用编码器-预测器框架,将历史序列图像转换为3D张量序列作为模型的输入;编码器网络中将卷积和长短时记忆(Long short term memory, LSTM)网络融合实现对蘑菇生长的时空相关性特征的提取;在预测网络中加入扩散模型以解决预测图像的模糊问题;此外,在损失函数中增加了蘑菇面积差异损失函数来进一步减小预测蘑菇与实际蘑菇的形状和位置偏差。实验结果表明,本文算法峰值信噪比可达35.611 dB、多层级结构相似性为0.927、蘑菇预测准确性高达0.93,有效提高了蘑菇生长状态图像预测质量和精度,为食用菌生长预测提供了一种新思路。

超高效液相色谱-串联质谱法快速测定蘑菇中5种鹅膏肽类毒素

目的建立超高效液相色谱-串联质谱法(ultra performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry,UPLC-MS/MS)快速测定鲜蘑菇中α-鹅膏毒肽、β-鹅膏毒肽、γ-鹅膏毒肽、二羟鬼笔毒肽和羧基二羟鬼笔毒肽5种强毒性鹅膏肽类毒素的检测方法。方法样品经充分粉碎后,加入10%甲醇超声提取后,离心上清液过0.22μm微孔滤膜,用Waters Xselect CSH C_(18)(2.1 mm×100 mm,1.7µm)色谱柱分离,外标法定量。结果在优化条件下,该方法中5种强毒性鹅膏肽类毒素的最低检出限均为0.02 mg/kg,定量限为0.06 mg/kg,平均回收率为78.2%~103.5%,相对标准偏差为3.1%~7.6%。结论本方法简便、快速、准确,回收率好,适用于因鹅膏肽类毒素引起的食物中毒快速应急检测。

双孢蘑菇栽培基质二次发酵过程真菌群落结构变化分析

为明确双孢蘑菇栽培基质二次发酵过程中微生物动态和多样性,采用高通量测序技术,测定了双孢蘑菇栽培基质的二次发酵过程中真菌群落结构变化,并探究群落组成与环境因子的关系。结果表明:双孢蘑菇栽培基质二次发酵过程4个发酵阶段真菌分类单元(OTU)总数999个,包含10个门、26个纲、56个目、126个科、240个属和403个种,其中嗜热链球菌属(12.72%~42.63%)、unclassified_f__Sordariaceae(0.12%~31.63%)、念球菌属(1.30%~17.32%)、曲霉属(2.57%~8.98%)、青霉属(2.88%~9.76%)和丝壳属(0.89%~4.18%)等属真菌占主导地位。发酵过程中,嗜热链球菌属、念球菌属、曲霉属、青霉属等属丰度在发酵的早、中期呈上升趋势,后期下降;嗜热链球菌属和青霉属真菌相对丰度于发酵中期达到高峰。氨气排放与堆体温度为发酵终点关键指标,冗余分析真菌群落与氨气排放和堆体温度的相关性表明,嗜热链球菌属、青霉属和念球菌属丰度与发酵温度和氨气排放呈正相关,其丰度越高,二次发酵周期短且发酵质量优。

双孢蘑菇病害防治技术要点

双孢蘑菇的病害一直是困扰生产者的突出问题。双孢蘑菇病害主要分为竞争性病害、侵染性病害、生理性病害。结合多年生产经验,总结双孢蘑菇病害的发生原因和防治技术要点,为双孢蘑菇栽培者提供参考。

基于同位素标记的相对和绝对定量技术筛选双孢蘑菇采后开伞相关差异蛋白

目的筛选双孢蘑菇采后开伞相关差异蛋白,探究双孢蘑菇采后开伞的分子机制。方法选用贮藏前(0d)和刚破膜开伞(6d)的双孢蘑菇子实体为实验材料,通过同位素标记的相对和绝对定量(isobaric tags for relative and absolute quantitation,iTRAQ)蛋白质组学技术筛选与双孢蘑菇采后破膜开伞相关的差异表达蛋白,并通过GO分析、KEGG通路富集分析等生物信息学手段对差异表达蛋白进行分析鉴定。结果贮藏0 d和6 d的两组双孢蘑菇样品中共鉴定到差异表达蛋白808个,包括285个上调蛋白和523个下调蛋白。与基因组数据库比对发现,筛选到的差异蛋白仅有38个被注释,且注释蛋白主要与精氨酸代谢、核酸代谢、糖代谢和氧化反应等生物学过程密切相关。GO功能和KEGG通路富集显示开伞相关差异蛋白主要富集在质膜细胞结构中,参与氰基氨基酸代谢、苯丙烷生物合成、糖代谢、精氨酸与脯氨酸代谢等途径。结论差异蛋白涉及的信号途径和代谢过程,特别是精氨酸代谢过程,在双孢蘑菇采后开伞过程发挥重要的调控作用。

双孢蘑菇中一种4R型MYB转录因子的基因克隆和生物信息学分析

MYB转录因子广泛存在于真核生物中,在植物的生长发育、逆境胁迫等过程中发挥重要作用。与植物相比,对食用菌中MYB转录因子的研究有限。为探究MYB转录因子在食用菌中的生物学功能,对前期转录组发现的一个编码双孢蘑菇(Agaricus bisporus)MYB转录因子的基因进行克隆和生物信息学分析。结果表明,该基因编码区长1209 bp,翻译402个氨基酸;编码的蛋白分子量为45.95 kDa,等电点9.17,是一种不存在跨膜结构、不含信号肽的亲水性蛋白,具有4个高度保守的SANT结构域,属于4R型MYB转录因子,与白环蘑(Leucoagaricus)中的4RMYB转录因子亲缘关系最近;二级结构预测显示以无规则卷曲和α-螺旋结构为主;亚细胞定位分析显示该转录因子位于细胞核中;此外启动子序列分析表明,该基因启动子区域含有多个与生物抗逆应答、激素响应等相关的顺式作用元件。

外源硒添加对双孢蘑菇产量和营养品质及重金属富集的影响

为研究外源硒不同添加方式对双孢蘑菇产量、营养品质和重金属富集的影响,分别在栽培料、覆土、栽培料+覆土中添加亚硒酸钠,测定了双孢蘑菇产量、营养品质、硒含量及重金属富集情况。结果表明,在生长初期,栽培料+覆土添加硒、覆土添加硒2个处理的双孢蘑菇硒含量高于栽培料添加硒处理,表现出显著的富集效果。栽培料添加硒处理和覆土添加硒处理下双孢蘑菇硒含量在整个生长周期稳定性较好。栽培料中添加硒能显著提高双孢蘑菇的产量,尤其在第二潮能获得更高产量。外源硒添加一定程度上能提升双孢蘑菇中蛋白质的含量,改善其子实体营养品质。综上,栽培料中添加硒可提高生产中双孢蘑菇子实体产量,改善其营养品质。

双孢蘑菇栽培基质二次发酵过程细菌结构变化趋势研究

【目的】为明确双孢蘑菇栽培基质二次发酵过程中细菌结构动态变化趋势。【方法】利用高通量测序技术测定了双孢蘑菇栽培基质二次发酵过程细菌群落变化及其与环境因子的关系。【结果】基质中共有细菌物种OTU数目1128个,包含26个门、66个纲、164个目、257个科、454个属和687个种。细菌种群结构在发酵过程中发生显著变化,发酵初始优势细菌属为尿素芽胞杆菌属、芽胞杆菌属、赖氨酸芽胞杆菌属、拉梅尔芽胞杆菌属及库特氏菌属,发酵末期优势细菌属则为norank_f__Limnochordaceae、氢孢菌属、嗜热双孢菌属和盐孢菌属。发酵中期和发酵末期细菌组成结构相似,与发酵前期呈显著差异。冗余分析显示发酵过程中细菌群落球形杆菌属和特吕珀菌属与氨气浓度呈正相关,球形杆菌属、热多孢菌属和norank_f_Steroidobacteraceae与发酵温度呈正相关,而库特氏菌属与发酵温度呈显著负相关。【结论】基质经过二次发酵可有效降低了有害细菌的丰度,释放氨气浓度可作为二次发酵终点判断指标之一。

2020—2023年江苏省淮安市毒蘑菇中毒事件流行病学分析

目的 分析淮安市毒蘑菇中毒事件流行病学特点,为采取针对性的防控措施提供科学依据。方法 收集整理2020—2023年淮安市“食源性疾病暴发监测报告系统”监测到的毒蘑菇中毒事件,采用描述性和分析性流行病学方法对淮安市2020—2023年食源性疾病暴发监测系统报告的毒蘑菇中毒事件流行病学特征进行分析。结果 2020—2023年,淮安市共报告毒蘑菇中毒事件20起,发病人数47人,其中2023年毒蘑菇中毒事件数(6/10)、发病人数(41.17%)占比最高,2022年毒蘑菇中毒事件住院人数及重症人数占比最高(3/3),毒蘑菇中毒的住院率(36.2%)和重症发生率(12.8%)明显高于其他食源性疾病(12.0%、0.2%)。事件主要集中在6—9月,高发地区为农村和城郊,事件发生场所均为家庭,病人主要以50~<70岁人群为主(63.8%)。中毒症状主要包括消化道症状和肝肾功能损伤,不同类型毒蘑菇潜伏期、症状、病程不同。结论 毒蘑菇中毒严重威胁淮安市居民健康的食品安全,应开展针对性的宣传教育,加强食源性疾病监测网络的建设,及时对毒蘑菇中毒风险进行预警。

双孢蘑菇采后病害及控制技术研究进展

双孢蘑菇是世界上商业化栽培规模最大、分布范围最广、产量最多的食用菌之一,含有丰富的营养物质,具有高蛋白、低脂肪、鲜嫩可口等优良食用品质。在我国部分地区,双孢蘑菇产业作为脱贫产业,在促进农村经济发展中起到重要作用。双孢蘑菇以鲜食为主,外观品质与新鲜程度是决定其商品价值的主要因素。然而,双孢蘑菇采后生理活动旺盛,表面缺乏明显的保护结构,极易因为碰撞、温度、湿度等外界因素影响导致自身酶促反应,发生褐变现象;也易遭受假单胞菌属(Pseudomonas)、木霉属(Trichoderma)、轮枝菌属(Verticillium)等病原菌的侵染,出现褐变和病变腐烂现象,很大程度降低了其外观品质、食用价值和商品价值。由于双孢蘑菇的病原菌数量和种类繁多,目前关于双孢蘑菇采后病害的研究多集中于病害症状,对各种病原菌的致病机制研究甚少。对于双孢蘑菇等食用菌的病害防控以农业栽培阶段防治为主,但在采后同样不可避免发生各种病害,目前常以物理、化学等措施综合治理,比如低温低压、辐射、气调包装等物理手段,苯甲酸、抗坏血酸、1-Methylcyclopropene等化学手段。绿色安全的生物防治技术是近年来的研究热点,例如假单胞菌属、芽孢杆菌属的拮抗菌,但许多拮抗菌的研究尚处于实验室阶段,对于投入实际使用还有一段距离。近年来,随着双孢蘑菇种植规模和产业的扩大,生产中也面临着许多亟待解决的问题,由于病原菌复杂繁多,难以采取对症的措施来及时控制病原传播;缺乏安全高效的防治产品和系统防治措施。为深入研究双孢蘑菇采后病害、褐变机理及防控措施,本文对双孢蘑菇主要的侵染性和生理性病害进行介绍,系统总结双孢蘑菇褐变机制中的黑色素代谢途径,并对目前主要的病害控制研究进展进行概括,为双孢蘑菇的采后保鲜手段提供理论基础,也为食用菌产业的绿色健康和可持续发展助力。

漫话蘑菇

蘑菇是世界上栽培最广、产量最多、消费量最大的食用菌之一。因其气味清香,滋味鲜美,质嫩爽口,老少皆宜,深受广大消费者青睐。蘑菇低热能、高蛋白、高维生素,不仅营养丰富,而且兼有医疗功效,所以素有健康食品的美称。蘑菇可鲜食,也可盐渍、干制、速冻或制罐加工,是一种国际性食品。欧洲人将其誉为“植物肉”,美国人视之为“上帝的食品”。欧盟蘑菇罐头进口量近年来呈增长趋势。

不同添加量的双孢蘑菇粉对酸奶流变学和质构特性的影响

为研究双孢蘑菇粉对酸奶理化性质的影响,以酸奶为原料,探究将不同质量分数(0.0%、1.5%、3.0%、4.5%、6.0%和7.5%)的双孢蘑菇粉(Agaricusbisporus powder,ABP)添加到酸奶中,并对在不同ABP添加量下的酸奶流变学和质构特性进行研究。结果表明:当ABP添加量为1.5%时,酸奶的动态黏弹性、表观黏度、稠度、硬度和内聚性对比对照组均有所降低;而当ABP添加量高于1.5%时,酸奶的动态黏弹性、表观黏度、稠度、硬度和内聚性会随ABP添加量的增加而增大;扫描电镜结果表明,ABP添加量为0.0%和1.5%的酸奶表现为具有较多空隙的酪蛋白纤维状网络结构,并且随着ABP添加量的增加,纤维网络中的空隙逐渐被ABP颗粒所填充,形成致密连续的空间结构,使酸奶的硬度、粘稠度和稳定性得到增强。综合分析可知,当ABP的添加量为1.5%~3.0%时,可使酸奶具有较好的流变性和质构特性。本研究结果为双孢蘑菇风味乳制品的研究和开发提供了理论和数据支持。

青海黄蘑菇色素提取及相关性质研究

为明确黄蘑菇色素的理化性质和抗氧化活性,本研究采用响应面设计优化了黄蘑菇色素提取工艺,研究了色素稳定性和抗氧化活性。结果表明,黄蘑菇色素最佳提取工艺条件为去离子水作为提取剂,提取温度51℃,提取时间61 min,料液比1∶113 g·mL^(-1),提取率为90.93%。黄蘑菇色素粗提物对光比较敏感,避光条件下更稳定,耐高温和耐还原性较差,但其具有一定的耐酸碱性和耐氧化性;Zn^(2+)的添加增大了黄蘑菇色素的吸光度,Al^(3+)浓度超过0.25%时,色素吸光度下降;葡萄糖对色素稳定性影响较小;苯甲酸钠和蔗糖的浓度超过1%时,色素吸光度增加,对其稳定性影响较大。色素粗提物对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基、羟自由基和2,2′-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸(ABTS)自由基有一定的清除能力,其半抑制率含量(IC_(50))分别为2.30、0.01和1.00 mg·mL^(-1),对Fe^(3+)有一定还原能力。DPPH IC_(50)值和ABTS IC_(50)值与粗多糖和氮含量呈正相关,羟自由基IC_(50)值与粗多糖和氮含量呈负相关。本研究结果为黄蘑菇色素的开发利用提供了理论依据。