Wie entsteht der giftigste Pilz der Welt?

„Rote Schirme, weiße Stangen, nach dem Essen legen wir uns gemeinsam aufs Brett…“, so lautet ein mit schwarzem Humor unterlegter Satz, der auf die Gefahren des Pilzesammelns und -essens in der freien Natur hinweist. Dies liegt vor allem daran, dass die Vielfalt der Pilzarten schillernd ist und man nur schwer erkennen kann, ob sie giftig sind oder nicht.

Wissen Sie, wie viele Pilzarten es auf der Welt gibt?

Das ist eine riesige Zahl. Laut Statistik gibt es weltweit etwa 14.000 bekannte Pilzarten. In meinem Land gibt es mehr als 4.000 bekannte Arten, etwa 1.000 essbare Pilze mit Speisewert und etwa 500 giftige Pilze. Viele giftige Pilze sehen Speisepilzen ähnlich und sind für den Normalbürger in der Natur nur schwer zu unterscheiden. Dies führt zu zahlreichen Vergiftungen durch den versehentlichen Verzehr giftiger Pilze.

Laut Angaben des National Foodborne Disease Outbreak Reporting System erlitten im vergangenen Jahrzehnt Zehntausende Menschen eine Pilzvergiftung, fast tausend starben daran. Pilzvergiftungen sind zu einem der größten Probleme geworden, die die öffentliche Gesundheit gefährden. Heute erklären wir Ihnen, warum Pilze von außen zwar süß und schön aussehen, innen aber so giftig sind. Wie identifizieren Fachleute diese Pilze?

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Amanita-Cyclotide: der Übeltäter für die Pilztoxizität

Giftige Pilze verfügen über unterschiedliche Toxinarten und Vergiftungsmechanismen, wobei amatoxinhaltige Pilze die unangefochtenen Könige der Gifte sind. Mehr als 90 % der Todesfälle durch versehentliche Pilzvergiftung weltweit werden durch Pilze verursacht, die Amatoxin enthalten, und die Art der Vergiftung ist eine akute Leberschädigung.

Amanita-Cyclopentadien hat sehr stabile chemische Eigenschaften und ist beständig gegen hohe Temperaturen, Säuren, Laugen und Salze. Durch herkömmliche Kochmethoden lässt sich die Giftigkeit nicht beseitigen. Das tödlichste der Amatoxin-Toxine ist α-Amanitin (Abbildung 1). Nach dem versehentlichen Verzehr von Pilzen, die diese Art von Gift enthalten, gelangt das Gift über den Magen-Darm-Trakt in die Leber und wird rasch von den Leberzellen absorbiert, wodurch wichtige Proteine ​​und Enzyme in den Leberzellen allmählich verbraucht werden und es schließlich zu einem Leberversagen kommt.

Abbildung 1 α-Amanitin

(Fotoquelle: Kunming Institute of Botany, Chinesische Akademie der Wissenschaften)

Pilze, die Amanita-Cyclotide enthalten, sind in den Gattungen Amanita, Amanita und Cyathus in der Ordnung Agaricales verbreitet (Abbildung 2). Diese Pilze sind entfernt verwandt und wachsen in unterschiedlichen Umgebungen. Der Wulstling wächst in Symbiose mit Bäumen und ist eng mit deren gesundem Wachstum verbunden. Amanita wächst auf morschem Holz, während Agaricus im Boden wächst.

Abbildung 2 Amatoxinhaltige Pilze

(Fotoquelle: Kunming Institute of Botany, Chinesische Akademie der Wissenschaften)

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Woher kommt das tödliche Gift?

Wir sehen, dass diese Pilze in unterschiedlichen Umgebungen wachsen und unterschiedlich aussehen, aber sie alle enthalten Amatoxin. Warum also können diese völlig unterschiedlichen Pilze die tödlichsten Giftstoffe produzieren?

Wissenschaftler in unserem Land haben die Antwort gefunden. Vor kurzem wurden am Kunming Institute of Botany der Chinesischen Akademie der Wissenschaften wichtige Fortschritte bei der Untersuchung des Synthesemechanismus und der Evolution der Toxine des Fliegenpilzes Amanita phalloides erzielt. **Die Forscher sammelten die oben genannten drei Pilzarten und schlossen die Sequenzierung ab, wodurch sie erstmals eine vollständige Plattform für die Untersuchung von Amatoxin bauten.

Die Ergebnisse der Studie zeigten, dass diese Pilze zwar sehr unterschiedlich sind, sie aber alle Amatoxine über dieselbe ähnliche Produktionslinie (Stoffwechselweg) produzieren, einschließlich der an der Synthese von Amatoxinen beteiligten Gene, die sehr ähnlich sind.

Derzeit sind nur vier Gene bekannt – MSDIN, POPB, P450-29 und FMO1. MSDIN ist das Vorläufergen im Toxinproduktionsprozess. POPB, P450-29 und FMO1 verarbeiten und verbessern das Vorläufergen, um das endgültige Toxin zu bilden.

Alle drei Pilze besitzen die Fähigkeit, das tödlichste Gift, Alpha-Amanitin, zu synthetisieren. Es ist nur so, dass die Anzahl und die Art der Vorläufergene (MSDIN) stark variieren. Beim Knollenblätterpilz sind Vorläufergene in großer Menge vorhanden und er kann Tausende verschiedener Amatoxine synthetisieren.

Beim Knollenblätterpilz Amanita cerana gibt es nur ein Vorläufergen, das nur ein Toxin (α-Amanitin) produzieren kann. Die Anzahl und Art der Vorläufergene von Agaricus cyclosporus liegen zwischen denen von Amanita und Agaricus und enthalten ungefähr 10 Vorläufergene. Daraus können wir ersehen, dass der Fliegenpilz der stärkste König der synthetischen Gifte ist.

Die Studie berichtete erstmals über zwei neue Gene (P450-29 und FMO1), die eine Schlüsselrolle bei der Synthese von Toxinen spielen. Ohne diese Gene würde die Aktivität des Toxins um mehr als das Tausendfache sinken und es würde seine Toxizität verlieren.

Interessanterweise ist ihnen diese Fähigkeit zur Giftproduktion nicht angeboren, sondern „geliehen“. Durch die Übernahme von Pfeilen aus einem Strohboot (horizontaler Gentransfer) hat ein anderer, älterer Pilzvorfahre diese Fähigkeit zur Toxinproduktion an Amanita, Agaricus und Agaricus cyprinid weitergegeben (Abbildung 3).

Abbildung 3 Schematische Darstellung der Verteilung der Gene für die Synthese von Cyclopeptidtoxinen und der Entwicklung des Stoffwechselwegs in Amanita phalloides, Amanita argyi und Agaricus cyclosporus

(Fotoquelle: Kunming Institute of Botany, Chinesische Akademie der Wissenschaften)

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Wie erkennt man giftige Pilze?

Nur Profis sind vertrauenswürdig

Giftige Pilze sind sehr „listig“ und können bei versehentlichem Verzehr lebensgefährlich sein. Gibt es also eine einfache Möglichkeit, Pilze zu identifizieren, die solche Giftstoffe enthalten?

Die gängigste Methode besteht darin, anhand des Aussehens eines Pilzes zu beurteilen, ob er giftig ist. Diese Methode ist einfach, birgt jedoch hohe Risiken, da es viele ähnliche Speisepilze gibt. Wenn wir jedoch fortschrittliche Laborgeräte verwenden, wie etwa biochemische Methoden, physikalische Nachweismethoden, chromatographische Nachweismethoden und andere komplexe Methoden, ist die Durchführung schwieriger.

Es ist nicht unmöglich, giftige Pilze schnell zu identifizieren. Es gibt eine schnelle und bequeme Testmethode, die sogenannte kolorimetrische Methode. Bei der kolorimetrischen Methode werden die Pilze hauptsächlich gemahlen und die gemahlene Flüssigkeit auf Zeitungspapier getropft. Anschließend reagiert es mit konzentrierter Salzsäure und erzeugt einen blaugrünen Reaktanten. Diese Methode hat einen professionelleren Namen: Sie wird Meixner-Testmethode genannt.

Ein Forschungsteam hat diese Methode verbessert und ein Amatoxin-Nachweiskit entwickelt (Abbildung 4), das die Nachweiszeit auf 3 Minuten verkürzt, die Salzsäurekonzentration in einem sicheren Bereich kontrolliert und unter verschiedenen Bedingungen, beispielsweise im Feld, eingesetzt werden kann.

Abbildung 4 Schnellnachweis-Kit für Amanita-Cyclopeptid-Giftpilze

(Fotoquelle: Kunming Institute of Botany, Chinesische Akademie der Wissenschaften)

Nach der Veröffentlichung des Testkits wurde es in verschiedenen Krankenhäusern und wissenschaftlichen Forschungseinrichtungen eingesetzt und erhielt einhelliges Lob, da es eine praktische Hilfe bei der Vorbeugung und Behandlung von Vergiftungen durch giftige Pilze darstellt.

Obwohl diese Methode praktisch ist, wird Feinschmeckern davon abgeraten, sie allein anzuwenden. Aus Sicherheitsgründen raten wir weiterhin allen dringend, Wildpilze auf normalen Märkten zu kaufen und nicht nach Belieben Pilze zu essen. Schließlich geht es bei der Lebenssicherheit um Leben und Tod. Gehen Sie also kein Risiko ein.

Produziert von: Science Popularization China

Autor: Lv Li Yunjiao (Kunming Institut für Botanik, Chinesische Akademie der Wissenschaften)

Hersteller: China Science Expo

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