每當(dāng)有網(wǎng)友提出“這個蘑菇能吃嗎？”這種問題時，評論區(qū)總會有好心人用“紅傘傘，白桿桿，吃了一起躺板板”這句話來“悉心勸阻”。但是你知道嗎？最致命的蘑菇其實(shí)并不是“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(shù)最多的蘑菇。這些蘑菇都有一個共同的特點(diǎn)：含有鵝膏環(huán)肽類毒素。

(資料圖片)

含鵝膏環(huán)肽的蘑菇。圖片來源：中國科學(xué)院昆明植物研究所

鵝膏環(huán)肽到底有多危險？

鵝膏環(huán)肽耐高溫、酸堿和鹽，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。民間流傳的高溫殺毒和大蒜殺毒都是極不靠譜的說法。鵝膏環(huán)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(zhuǎn)錄從而抑制蛋白質(zhì)的合成。

誤食含有此類毒素的蘑菇后，毒素通過胃腸進(jìn)入肝臟，被肝細(xì)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(jīng)膽汁進(jìn)入腸道，從而形成腸肝循壞，延長在肝內(nèi)的時間，加重肝損害。這種毒素導(dǎo)致的傷害是不可逆的，患者病發(fā)后，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(huán)柄菇屬（Lepiota）的蘑菇含有鵝膏環(huán)肽。這三類蘑菇親緣關(guān)系較遠(yuǎn)，并且營養(yǎng)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(tài)系統(tǒng)循環(huán)中起到了重要作用；環(huán)柄菇則生長在土壤中。

為什么這三種完全不同的蘑菇都能夠產(chǎn)生同一種毒素呢？這些蘑菇是如何獲得產(chǎn)毒能力呢？科學(xué)家們通過多年攻關(guān)，終于解答了這些疑問。

水平基因轉(zhuǎn)移導(dǎo)致毒素

合成途徑不同

鵝膏環(huán)肽在生物體內(nèi)是怎樣產(chǎn)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(guān)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?qū)SDIN進(jìn)行加工，其中P450-29和FMO1使毒素的活性在原基礎(chǔ)上增加了上千倍。

研究發(fā)現(xiàn)鵝膏、盔孢傘和環(huán)柄菇的合成毒素的途徑具有共同起源，但產(chǎn)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(huán)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(huán)柄菇則處于鵝膏和盔孢傘之間，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(huán)柄菇中的MSDIN核心肽序列和已知環(huán)肽。三個屬中已知MSDIN的核心肽用灰色陰影顯示。α-amanitin前體肽用紅色字體標(biāo)記。相同顏色的點(diǎn)表示跨物種共享的核心肽。圖片來源：中國科學(xué)院昆明植物研究所

通過對這四個毒素合成基因的演化進(jìn)行分析，結(jié)果顯示，鵝膏環(huán)肽生源合成途徑在三類蘑菇中的分布是水平基因轉(zhuǎn)移導(dǎo)致的。區(qū)別于垂直遺傳，毒素合成基因并不是在親本之間進(jìn)行遺傳，而是通過一個供體物種進(jìn)行傳遞。那么這三者之間是如何傳遞的呢？誰先擁有這種產(chǎn)毒能力？系統(tǒng)發(fā)育和遺傳分析的結(jié)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(huán)肽的架構(gòu)在三類蘑菇中不同，鵝膏和環(huán)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布較為緊湊，形成了基因簇的結(jié)構(gòu)，較容易將產(chǎn)毒途徑進(jìn)行傳遞，但遺傳距離分析和系統(tǒng)發(fā)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(huán)肽生物合成的整體架構(gòu)。Contigs或scaffolds在右側(cè)以組合大小的塊表示（括號中為毒素基因所在contig或scaffold占基因組的百分比）。a：鵝膏環(huán)肽合成基因在劇毒鵝膏基因組中的分布。b：鵝膏環(huán)肽合成基因在劇毒環(huán)柄菇基因組中的分布。c：鵝膏環(huán)肽合成基因在劇毒盔孢傘基因組中的分布。MSDIN、POPB、P450-29和FMO1分別用紅、綠、藍(lán)、黑標(biāo)記。圖片來源：中國科學(xué)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(zhuǎn)移將整個代謝途徑分別傳遞給了這三種蘑菇，并且在三個蘑菇的進(jìn)化過程中產(chǎn)生了差異，劇毒鵝膏成為了毒蘑菇之王。

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(jìn)化示意圖。圖片來源：中國科學(xué)院昆明植物研究所

綜上所述，這些蘑菇的毒性十分強(qiáng)烈，盡管他們表面樸素，看起來似乎人畜無害，但當(dāng)毒性發(fā)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，不要隨意采食野生蘑菇，畢竟現(xiàn)在市場上還是有很多美味的蘑菇品種，應(yīng)該可以解饞吧！

出品：科普中國

作者：呂李云嬌 （中國科學(xué)院昆明植物研究所）

選送單位：中國科學(xué)院計算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)中心

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