05 진균 화학 암호 해독

분자 수준의 곰팡이 : 생존을위한 화학 전략

곰팡이의 화학 능력은 진화론 적 성공의 핵심입니다.식물과 달리 곰팡이는 이동하여 위협을 피하거나 자원을 찾을 수 없으므로 복잡한 화학 방어 및 통신 시스템을 개발했습니다.

일차 대사와 2 차 대사의 차이

1 차 대사는 단백질, 핵산, 탄수화물 및 지질의 생산을 포함하여 곰팡이 수명을 유지하는 기본 과정입니다.이들 화합물은 세포 구조 구조 및 에너지 대사에 직접 관여한다.그리고 곰팡이를 화학적으로 흥미롭게 만드는 것은 2 차 대사 산물입니다. 성장과 발달에 직접 관여하지는 않지만 생태 학적 상호 작용에 중요합니다.

나는 내 현장 연구 에서이 현상을 여러 번 관찰했다. 같은 곰팡이 종은 다른 환경 조건에서 완전히 다른 2 차 대사 산물을 생성한다.예를 들어, 경쟁 환경에서 자란 버섯은 더 많은 항균 화합물을 생산하는 경향이 있습니다.

테르 페 노이드는 이소프렌 단위로부터 중합되며 곰팡이에서 가장 흔한 2 차 대사 산물 중 하나입니다.그들의 화학적 구조적 다양성은 간단한 모노 테르펜에서 복잡한 다 환식 트리 테르펜에 이르기까지 놀랍습니다.

실제 사례 : Ganoderma Lucidum의 의약 가치

수천 년 동안 한약 전통에 사용 된 Ganoderma Lucidum은 대부분 Triterpenes의 의약 가치입니다.실험실에서 분리되었을 때, 나는 그것들이 상당한 항 염증 특성을 가지고 있음을 발견했습니다.더욱 매혹적인 것은 다른 Ganoderma lucidum 균주의 트리터 펜 스펙트럼이 크게 다를 수 있다는 것입니다. 이는 일부 출처의 Ganoderma lucidum이 다른 소스보다 더 효과적인 이유를 설명합니다.

실용 가이드 : Terpenes Rich Mushrooms 식별

진균 다당류, 특히 베타 글루칸은 가장 많이 연구 된 곰팡이 화합물 중 하나입니다.이들 거대 분자는 곰팡이 세포벽의 구조적 기초를 형성 할뿐만 아니라 상당한 생물학적 활성을 갖는다.

전문가 추천 : 다당류 혜택 최대화

-장기 저온 스튜는 빠른 고온 요리보다 더 많은 설탕을 방출 할 수 있습니다.

내 연구에서, 나는 Ganoderma Lucidum과 Shiitake 버섯의 β-glucan 구조가 약간 다르다는 것을 발견했습니다. 이는 면역 조절 효과의 차이를 설명합니다.Ganoderma Lucidum은 분지 구조가 더 높으며 면역 세포와보다 효과적으로 상호 작용할 수 있습니다.

질소 함유 알칼로이드는 곰팡이에서 가장 약리학 적으로 활성화 된 화합물 중 하나입니다.치명적인 독성 펜핀에서 치료 잠재적 psilocybin에 이르기까지, 이들 화합물은 동물 신경계와 상호 작용함으로써 작용한다.

안전 경고 : 신경 독성 알칼로이드

이 화합물은 산화 스트레스 및 환경 스트레스로부터 보호하는 곰팡이의 항산화 방어 시스템입니다.

실제 발견 : 폴리 페놀 보존 팁

세계에서 가장 독성 버섯 독소 중 하나 인 Amanitotoxin은 곰팡이 화학 방어의 궁극적 인 것을 나타냅니다.

화학적 특성 :

행동 메커니즘에 대한 자세한 설명 :

아라니틴은 세포 유전자 발현에서 주요 효소 인 RNA 폴리머 라제 II를 억제함으로써 작용한다.새로운 mRNA 합성이 없으면 세포는 필수 단백질을 생성 할 수 없어 세포 사멸을 초래할 수 없습니다.주요 해독 기관으로서 간과 신장은 주요 대상이되었으며, 이는 중독 된 사람들이 간과 신부전으로 고통받는 이유를 설명합니다.

실제 사례 연구 :

내가 관여했던 아 마니 타 중독의 경우, 경험이 풍부한 곰팡이 수집가가 실수로 치명적인 amanita 식용 밀짚 버섯을 가져 갔다.그가 섭취 한 추정 복용량은 약 10mg으로 두 명의 성인을 죽일 수 있습니다.그는 의학적 치료를 빨리 추구하더라도 여전히 생존을 위해 간 이식이 필요했습니다.이 사례는 절대적으로 특정 식별의 중요성을 강조합니다.

빠른 팁 : Amanita 중독을 피하십시오

일반적인 인식과는 달리, Phallus 독소는 실제로 내장에 흡수되지 않으므로 경구 독성이 매우 낮습니다.이 오해는 아 마니 타 중독에 대한 많은 과잉 반응으로 이어졌습니다.

과학적 설명 :

Phallus 독소의 Heptapeptide 고리 구조는 장 장벽을 통과하기가 어렵습니다.그러나, 주사되면, 세포 골격 및 세포 분열을 파괴하는 액틴 중합을 억제함으로써 매우 독성이있다.

Psilocybin 및 그의 활성 대사 산물 Psilocin은 5-HT2A 세로토닌 수용체의 부분 작용제이다.이들 화합물은 과학 공동체를 정신 활성 물질의 치료 잠재력으로 재구성하고있다.

최첨단 연구 :

제어 된 임상 환경에서, psilocybin은 저항성 우울증, 불안 및 PTSD의 치료에 유의 한 영향을 나타냈다.행동 메커니즘에는 신경 가소성을 촉진하고 기본 모드 네트워크 (자기 참조 사고 및 정신 방황과 관련된 뇌 네트워크)를 "재설정"하는 것이 포함됩니다.

법적 경고 :

치료 잠재력에도 불구하고, psilocybin은 대부분의 관할 구역에서 여전히 통제 된 물질입니다.허가없이 보유하거나 사용하면 심각한 법적 결과가 발생할 수 있습니다.

버섯은 주로 유리 아미노산 및 뉴클레오티드 함량 덕분에 천연 누마미 인핸서입니다.

글루타메이트 :

우마미의 주요 공급원으로서, 글루타메이트는 버섯에서 자연적으로 발생합니다.글루타메이트는 세포벽을 파괴하고 내용물을 집중시킴으로써 이용 될 수있다.

기니 산 :

이 뉴클레오티드 자체는 우마미 맛을 가지고 있지만 글루타메이트에 대한 강한 상승 효과가 있습니다.둘 다 존재하면, 우마미 인식은 최대 8 배까지 향상 될 수 있습니다.

전문 요리 기술 :

버섯의 독특한 향기는 휘발성 화합물의 복잡한 혼합물에서 나옵니다.

8 개의 탄소 화합물 :

일반적으로 "버섯 알코올"으로 알려진 1-octene-3-ol은 대부분의 버섯의 특징적인 아로마의 주요 기여자입니다.흥미롭게도,이 같은 화합물은 또한 곤충 페로몬의 성분이며, 왜 곤충이 버섯에 끌리는지를 설명 할 수 있습니다.

황 화합물 :

트러플의 독특한 아로마는 주로 디메틸 설페이드 및 안드로스탄올 (돼지 성 페로몬과 유사한 화합물)과 같은 황 화합물로부터 나온다.이것은 왜 모돈이 송로 버섯을 검색하는데 효율적인지를 설명합니다.

방향족 보존 팁 :

버섯은 페니실린을 생산하지 않지만 (이것은 페니 실 리움의 곰팡이에서 나온), 다양한 항균 화합물을 생산합니다.

Pleuromutilins :

Pleurotus 종에서 분리 된 이러한 항생제는 수의학 및 인간 의학, 특히 그람 양성 박테리아에 사용하기 위해 개발되었습니다.

새로운 항생제 발견 :

항생제 내성 위기가 강화됨에 따라 곰팡이는 새로운 항균 화합물의 귀중한 공급원을 나타냅니다.실험실에서의 저의 작업에는 약물 내성 박테리아에 대한 수백 개의 버섯 추출물을 선별하는 것이 포함되며, 그 결과는 고무적입니다. 많은 종이 우리가 아직 식별하지 않은 항균 물질을 생산합니다.

곰팡이 베타-글루칸은 많은 합성 면역 강화제와 달리 면역계를 자극하기보다는 조절함으로써 작동합니다.

행동 메커니즘 :

이들 다당류는 대 식세포 및 Dectin-1과 같은 다른 면역 세포의 특정 수용체와 상호 작용하여 단순히 "향상된"면역을 "강화"하기보다는 그들의 반응을 미세 조정한다.

실제 응용 프로그램 :

현대의 분석 화학을 통해 우리는 매우 낮은 농도에서도 곰팡이의 개별 화합물을 식별하고 특성화 할 수 있습니다.

고성능 액체 크로마토 그래피 :

HPLC는 다당류 및 펩티드 독소와 같은 비 휘발성 화합물을 분리하기위한 실험실의 주요 기술입니다.

가스 크로마토 그래피 질량 분석법 조합 :

GC-MS는 휘발성 아로마 화합물의 분석에 없어서는 안될 필수 요소이다.이 기술을 통해 우리는 특정 희귀 버섯의 독특한 아로마 특성을 식별 할 수 있습니다.

이 기술은 함께 화합물의 완전한 화학적 이미지를 제공합니다. 대량 분광법은 분자량 및 단편화 패턴에 대해 알려주는 반면, NMR은 분자에서 원자의 정확한 배열을 나타냅니다.

실제 연구 경험 :

저의 경력에서 가장 흥미로운 순간 중 하나는 이전에 알려지지 않은 항균 화합물을 식별하기 위해 이러한 기술을 사용하는 것이 었습니다.6 개월간 집중적 인 작업을 마친 후, 우리는 마침내 복잡한 구조, 즉 독특한 글리코 실화 패턴을 가진 새로운 테르펜을 풀었습니다.

곰팡이 게놈을 시퀀싱함으로써, 우리는 이들 화합물이 실험실 조건 하에서 발현되지 않더라도 생산할 수있는 화합물을 예측할 수있다.이 접근법은 귀중한 새로운 화합물을 인코딩 할 수있는 많은 "열성적인"유전자 클러스터의 발견으로 이어졌습니다.

곰팡이 효소는 산업 공정에 혁명을 일으키고보다 환경 친화적 인 대안을 제공하고 있습니다.예를 들어, 곰팡이 리그니나 제는보다 효율적인 바이오 연료 생산 방법을 개발하는 데 사용되는 반면, 곰팡이 셀룰라아제는 섬유 및 제지 산업을 변화시키고 있습니다.

버섯 뿌리의 네트워크 인 균사 재료는 본질적으로 포장, 건축 및 의류에 대한 생분해 성 대안으로 개발되고 있습니다.이 재료는 지속 가능뿐만 아니라 자연 화염 지연 및 탁월한 단열과 같은 독특한 특성을 가지고 있습니다.

곰팡이 화학을 이해하면 생명을 구할 수 있습니다.몇 가지 핵심 사항은 다음과 같습니다.

독성 식별 :

향미 최적화 :

안전 먼저 :

영양 가치 극대화 :

1. 안전 탐사 시작 : 현지 버섯 식별 워크숍, 좋은 야외 가이드에 참여

2. 기본 툴킷 빌드 :

3. 시스템 학습 방법 :

4. 실험적인 주방 팁 :

5. 시민 과학에 참여 :

곰팡이 화학 학생들은 가장 작은 유기체조차도 놀라운 화학적 복잡성을 가지고 있음을 적극적으로 상기시켜줍니다.이러한 미세 상호 작용을 이해함으로써, 우리는 이러한 매혹적인 생물과 더 안전하게 상호 작용할 수있을뿐만 아니라 생태계와 인간 문화에서 그들의 중요성을 높이 평가할 수 있습니다.숲으로의 모든 진입은 발견, 경이 및 실용적인 응용으로 가득 찬이 숨겨진 화학 세계에 들어갈 수있는 기회입니다.

당신이 경험이 풍부한 곰팡이 수집가이든 호기심 많은 초보자이든, 곰팡이 화학 지식은 이러한 특별한 생물과의 상호 작용을 풍부하게 할 것입니다.안전하게 탐험하고 호기심을 유지하며 분자 세계의 기적이 자연 세계에 대한 당신의 감사를 향상 시키십시오.