Pre-inoculation Tissue Physiological Induction Promotes In Vitro Mycelial Recovery of Russula griseocarnosa: A Two-Stage Framework of “Pre-inoculation Tissue State–Post-inoculation Nutritional Support”

Nel sottobosco silenzioso e umido di una foresta, una collaborazione nascosta prospera tra le radici degli alberi e un tipo speciale di fungo. Questi funghi, noti come funghi ectomicorrizici, si avvolgono attorno alle radici degli alberi, agendo come un'estensione del sistema stesso della pianta per aiutarla a bere acqua e raccogliere nutrienti dal suolo. In cambio, l'albero nutre il fungo con gli zuccheri che produce grazie alla luce solare. Questa relazione è vitale per la salute di molte foreste, eppure, per gli scienziati, rappresenta un enigma ostinato. Mentre alcuni funghi possono essere coltivati facilmente in una capsula di laboratorio, molti di questi partner preziosi, tra cui un ricercato fungo commestibile chiamato Russula griseocarnosa, si rifiutano di crescere una volta rimossi dal loro ospite arboreo. Spesso diventano marroni, si seccano o semplicemente muoiono quando vengono posti su una piastra nutritiva standard, rendendo quasi impossibile studiarli o coltivarli per scopi alimentari senza l'albero.

Per decenni, i ricercatori hanno cercato di risolvere questo problema modificando il cibo offerto ai funghi, mescolando diversi zuccheri, minerali e vitamine nelle loro capsule di crescita. L'ipotesi era che se il fungo non cresceva, fosse semplicemente perché non riceveva i nutrienti giusti. Tuttavia, uno studio condotto dai ricercatori indipendenti Huadeng Chen e Li Lin suggerisce che il problema potrebbe non essere ciò che il fungo mangia dopo essere stato posto nella capsula, ma piuttosto la condizione del tessuto fungino prima ancora di toccare il cibo. Essi propongono che nel momento in cui un pezzo di fungo viene tagliato dal corpo fruttifero in natura, esso entri in uno stato di shock. Se questo shock non viene gestito, il tessuto muore prima ancora di poter iniziare a crescere, indipendentemente da quanto sia perfetto il cibo.

Per testare questa idea, i ricercatori si sono concentrati sulla Russula griseocarnosa, un fungo di significativo valore economico e notoriamente difficile da isolare. Hanno raccolto due funghi freschi e sani dal bosco e, in condizioni sterili, hanno tagliato piccoli blocchi di tessuto dall'interno di ciascuno di essi. Hanno diviso questi blocchi in due gruppi. Un gruppo ha ricevuto una pulizia standard con antibiotici e acqua per rimuovere i batteri superficiali. L'altro gruppo ha ricevuto la stessa pulizia, seguita da un particolare trattamento fisiologico non rivelato, progettato per aiutare il tessuto a recuperare dallo stress del taglio. Questo trattamento era un passaggio segreto, un metodo proprietario che i ricercatori non hanno rivelato, ma il cui scopo era quello di riportare il tessuto in uno stato in cui potesse riprendere la vita.

Dopo questa preparazione, i ricercatori hanno posto i blocchi di tessuto su cinque diversi tipi di terreni di coltura. Alcune erano capsule standard utilizzate nei laboratori, mentre altre erano miscele sperimentali con livelli variabili di zuccheri e nutrienti. Hanno lasciato le capsule al buio a una temperatura calda per sette giorni. I risultati sono stati netti e immediati. Sulle capsule in cui il tessuto aveva ricevuto il pre-trattamento speciale, nuovi filamenti fungini, o micelio, hanno iniziato ad apparire entro tre o cinque giorni. Alla fine della settimana, ogni singolo blocco di tessuto trattato aveva iniziato con successo a crescere. In totale, dieci pezzi su dieci trattati hanno dato segni di vita.

In netto contrasto, i gruppi di controllo non trattati hanno raccontato una storia diversa. Nemmeno un singolo pezzo di tessuto del gruppo di controllo ha mostrato segni di crescita. Al contrario, i blocchi di tessuto sono diventati marroni e si sono rimpiccioliti, perdendo completamente la loro vitalità. Ciò è accaduto indipendentemente dal tipo di capsula nutritiva su cui erano stati posti. Anche sulle capsule sperimentali più ricche di nutrienti, il tessuto non trattato è semplicemente morto. I dati hanno mostrato una separazione netta: il pre-trattamento era il fattore decisivo tra la vita e la morte per il fungo in laboratorio.

Una volta che il fungo è stato isolato con successo, i ricercatori hanno osservato come cresceva sui diversi terreni di coltura. Sebbene tutti i tessuti trattati siano cresciuti, alcune capsule hanno sostenuto una crescita molto più vigorosa e densa di altre. La capsula sperimentale etichettata N8 ha prodotto la crescita più forte e concentrata, seguita da vicino da N11 e N5. Le capsule di laboratorio standard, che sono spesso la scelta comune per molti funghi, hanno prodotto una crescita molto più rada e debole. Ciò suggerisce che, sebbene il pre-trattamento speciale fosse necessario per risvegliare il fungo, il cibo specifico che riceveva successivamente contava comunque per quanto bene riuscisse a prosperare.

Per garantire che la crescita osservata fosse effettivamente il fungo bersaglio e non un contaminante, i ricercatori hanno utilizzato il sequenziamento genetico avanzato. Hanno analizzato il DNA della nuova crescita e hanno scoperto che corrispondeva alla firma genetica della Russula griseocanea con estrema precisione. Il codice genetico del fungo recuperato era quasi identico alle sequenze di riferimento note della specie, confermando che avevano isolato con successo l'organismo bersaglio e non un altro fungo indesiderato.

Lo studio non sostiene di aver risolto il problema della coltivazione di tutti i funghi difficili, né rivela il segreto chimico esatto dietro il pre-trattamento. Inveve, offre un nuovo modo di pensare al processo. I ricercatori suggeriscono che l'isolamento di questi funghi debba essere visto come un viaggio in due fasi. La prima fase riguarda la preparazione del tessuto, assicurando che sia fisicamente e fisiologicamente pronto a sopravvivere alla transizione dalla foresta al laboratorio. La seconda fase riguarda la fornitura della giusta nutrizione per sostenere tale crescita. Senza la prima fase, la seconda non può avvenire. Questa scoperta sposta l'attenzione dalla semplice ricerca della miscela di cibo perfetta alla comprensione dello stato delicato dell'organismo nel momento in cui viene raccolto. Suggerisce che per molti funghi ostinati, la chiave per sbloccare la loro crescita in un laboratorio possa risiedere non in ciò che viene dopo, ma in come essi vengono trattati prima ancora di iniziare.