Fungi synthesize flavonoids, but not isoflavones - a risk of feeding source contamination
Diese Studie zeigt, dass Berichte über die Synthese von Isoflavonen durch Pilze wahrscheinlich Artefakte sind, die durch pflanzliche Verunreinigungen in den Kulturmedien verursacht wurden, da pilzliche Genome nicht über die notwendige enzymatische Maschinerie für die Isoflavon-Biosynthese verfügen, obwohl sie die Fähigkeit besitzen, einfachere Flavonoide über unterschiedliche evolutionäre Pfade zu produzieren.
Originalarbeit lizenziert unter CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Dies ist eine KI-generierte Erklärung eines Preprints, das nicht peer-reviewed wurde. Dies ist kein medizinischer Rat. Treffen Sie keine Gesundheitsentscheidungen auf Grundlage dieses Inhalts. Vollständigen Haftungsausschluss lesen
Das große Ganze: Ein Fall von Identitätsverwechslung
Stellen Sie sich vor, Sie sind ein Detektiv, der ein Rätsel lösen will: Produzieren Pilze (Pilze und Schimmelpilze) „supergesunde“ Pflanzenstoffe wie Flavonoide und Isoflavone?
Seit Jahren finden Wissenschaftler diese Chemikalien in Pilzen und gehen davon aus, dass die Pilze sie selbst hergestellt haben. Dieses Paper argumenttiert jedoch, dass die Pilze sie gar nicht produziert haben. Stattdessen saßen die Pilze lediglich in einer Badewanne voller dieser Chemikalien, und die Wissenschaftler haben versehentlich das Badewasser statt der Pilze gemessen.
Die Analogie der „kontaminierten Suppe“
Das Züchten von Pilzen kann man mit dem Backen eines Kuchens vergleichen. Man benötigt eine Mischung aus Zutaten (das Kulturmedium), um den Pilz beim Wachsen zu unterstützen.
- Die Zutaten: Wissenschaftler verwenden oft eine Mischung namens „Malzextrakt-Brühe“. Um diese herzustellen, nutzen sie Gerste (eine Pflanze) und eine spezielle Zutat namens mykologisches Pepton.
- Die geheime Zutat: Dieses „Pepton“ ist eine Proteinsuppe, die zu 70 % aus tierischen Bestandteilen und zu 30 % aus pflanzlichen Bestandteilen (speziell Soja und Erbsen) besteht.
- Das Problem: Soja und Erbsen sind berühmt dafür, vollgepackt mit Isoflavonen (einer spezifischen Art von Flavonoiden) zu sein.
Die Entdeckung:
Die Forscher testeten die „Suppe“, noch bevor sie den Pilz hinzufügten. Sie fanden heraus, dass die Suppe bereits in hohen Konzentrationen an Isoflavonen (wie Daidzein, Glycitein und Genistein) schwamm.
Als sie die Pilze in dieser Suppe züchteten, aßen oder zersetzten die Pilze diese Chemikalien nicht. Sie saßen einfach nur darin. Als die Wissenschaftler die Mischung später analysierten, fanden sie die Isoflavone und dachten: „Aha! Der Pilz hat diese hergestellt!“
Das Urteil: Das Paper kommt zu dem Schluss, dass diese Chemikalien Kontaminationen aus dem pflanzlichen Futter waren, das der Pilz fraß, und nicht Produkte, die der Pilz selbst erschuf. Es ist so, als würde man Schokostückchen in einer Schüssel Haferflocken finden und den Hafer dafür verantwortlich machen, dass er die Schokolade gemacht hat.
Die Analogie des „Fabrik-Bauplans“
Um zu beweisen, dass Pilze diese komplexen Chemikalien nicht herstellen können, untersuchten die Forscher die „Bedienungsanleitungen“ (die DNA/Genome) der Pilze.
- Die Pflanzen-Fabrik: Pflanzen besitzen eine sehr spezifische Montagestraße, um Isoflavone herzustellen. Es beginnt mit einem Rohstoff (Phenylalanin) und geht durch eine Reihe spezialisierter Maschinen (Enzyme) wie CHS, CHI, IFS und HID.
- Die Pilz-Fabrik: Die Forscher scannten die Genome von Tausenden von Pilzen, um zu sehen, ob sie diese Maschinen besitzen.
- Die gute Nachricht: Pilze besitzen tatsächlich die ersten paar Maschinen (diejenigen, die den Rohstoff vorbereiten). Dies sind uralte Werkzeuge, die Pflanzen und Pilze vor langer Zeit von einem gemeinsamen Vorfahren geerbt haben.
- Die schlechte Nachricht: Pilzen fehlen die spezifischen Maschinen, die nötig sind, um diesen Rohstoff in Isoflavone umzuwandeln. Ihnen fehlen die „spezialisierten Montagestraßen“ (Enzyme wie IFS und HID), die Pflanzen nutzen.
Die Ausnahme (Der „Konvergente Evolution“-Twist):
Das Paper stellt fest, dass einige Pilze doch eine einfachere Art von Flavonoid herstellen können, aber sie tun dies mit einer völlig anderen, seltsamen Maschine (einer hybriden NRPS-PKS-Synthase), die sich unabhängig entwickelt hat. Es ist, als hätten ein Vogel und eine Fledermaus beide Flügel, aber sie hätten sie nach völlig unterschiedlichen Bauplänen gebaut. Diese spezielle Pilz-Maschine kann jedoch nicht die komplexen Isoflavone herstellen, die in der kontaminierten Suppe zu finden waren.
Die „Wer hat was?“-Karte
Die Forscher erstellten eine Karte der Pilzwelt, um zu sehen, wer über die Gene zur Herstellung dieser Chemikalien verfügt:
- Basidiomycota (Pilze): Ihnen fehlen im Allgemeinen die Gene zur Herstellung fortgeschrittener Flavonoide. Jegliche Berichte darüber, dass sie diese Chemikalien besitzen, sind höchstwahrscheinlich auf das Problem der „kontaminierten Suppe“ zurückzuführen.
- Ascomycota (Schimmelpilze wie Aspergillus): Einige spezifische Gruppen hier besitzen tatsächlich die Gene zur Herstellung einfacher Flavonoide, nutzen aber ihre eigene, einzigartige Pilz-Maschinerie, nicht die Pflanzen-Maschinerie.
Das Fazit
Wenn Sie Pilze untersuchen wollen, müssen Sie sehr vorsichtig damit sein, womit Sie sie füttern.
- Verwenden Sie nicht: „Mykologisches Pepton“ oder komplexe pflanzliche Mischungen, da diese versteckte Pflanzenchemikalien enthalten, die wie Pilzprodukte aussehen.
- Verwenden Sie stattdessen: Reine tierische Peptone oder einfache Malzextrakte, da diese in der Studie als frei von diesen spezifischen Kontaminationen befunden wurden.
Kurz gesagt: Pilze sind nicht die Meisterchemiker der Isoflavone, für die wir sie hielten. Sie sind nur unbeteiligte Zuschauer, die in einem pflanzlichen Bad sitzen, und wir müssen unsere Rezepte ändern, um aufzuhören, das Badewasser mit dem Schwimmer zu verwechseln.
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