解讀真菌界的新星，讓人又愛又恨的籃狀菌

在自然生態系統中，真菌是多樣性最為豐富的生物類群之一，全球真菌估計總數為300多萬種，迄今為止科學家們只發現了其中14.4 萬種，像木黴、青黴、酵母菌等，都是大眾所比較熟悉的。由於真菌的多樣性和豐富度，以及它們在生態系統和人類相關活動中發揮的重要作用，促使科學家們仍孜孜不倦發掘更多的新物種，今天就給大家介紹其中一種「新星」——籃狀菌。

一、「熟悉的陌生人」

籃狀菌（Talaromyce），可以說是「熟悉的陌生人」，因為它最初屬於青黴屬的有性型屬，對的你沒看錯，真菌也是有生活史的，無性階段叫做青黴，有性階段叫做籃狀菌。後來由於命名規則的改變和基因鑑定的發展和更新，籃狀菌屬成為了一個獨立的類群。

籃狀菌屬的歷史悠久，1955年Benjamind 首次發現並命名了這個屬，叫做Talaromyces, 是由talaros 和myces 兩個詞根組成。myces 的含義為真菌，而希臘語talaros 的英語詞義為basket，即籃子。那為什麼用到「籃子」這個詞呢? 原來它的有性繁殖結構是柔軟的子囊果，可以想像是菌絲上結滿了成熟的「果實」，子囊果表面纏繞著一層緊密交織的菌絲，與籃網非常接近，因此被稱為「籃狀菌」。

左：籃狀菌形態 | 圖源：網絡

2011年，國際著名的真菌學家Robert A. Samson教授等人根據基因鑑定以及國際命名法規的優先級原則，重新界定了籃狀菌屬。在隨後的幾年裡，隨著真菌分類學的發展和研究範圍的擴展，籃狀菌屬中的物種數量迅速增長。我國學者也在籃狀菌屬的世界性研究中做出了重大的貢獻。由於籃狀菌屬看起來和青黴屬長得差不多，專業的真菌學家才能從蛛絲馬跡中找到它們的差別。

傻傻分不清的籃狀菌和青黴，你能找到它們的差別麼？

左: 籃狀菌形態 右:青黴菌形態 | 圖源:慕恩生物

二、神通廣大的籃狀菌

在國外，籃狀菌屬的物種有廣闊的應用領域，在工業上常被用來生產酶，色素等，黃色籃狀菌(Talaromyces flavus) 作為生物防治的微生物可以追溯到1984年(Marois et al. 1984)。只不過以前籃狀菌經常被誤認為青黴，因此許多功勞被記在了青黴的頭上，大家對籃狀菌也還比較陌生。籃狀菌屬中還有一個大名鼎鼎的壞分子——馬爾尼菲籃狀菌/馬爾尼菲青黴，它是一種條件致病菌。

三、致病性

馬爾尼菲籃狀菌（Talaromyces marneffei）是一種嚴重的深部致病真菌，目前在醫學界的熱度力非常高。它是一種罕見的雙態真菌，在25-28℃時為菌絲態（傳播相），37℃時為酵母態（致病相）。竹鼠是它的自然宿主，廣西銀杏竹鼠的帶菌率高達96%。馬爾尼菲籃狀菌病多見於免疫缺陷或免疫功能抑制者，是東南亞國家及我國南方地區HIV感染者最常見的一種侵襲性真菌病。

馬爾尼菲籃狀菌侵入人體後，首先被單核-巨噬細胞吞噬並在巨噬細胞內增殖，並通過網狀內皮系統播散。近20年來，隨著免疫抑制劑的廣泛應用、器官移植、愛滋病等所導致的免疫缺陷宿主不斷增多，馬爾尼菲籃狀菌病也日漸增多。但是由於沒有特異性臨床特徵，誤診率高，同時伴隨多種併發症，且缺乏高效治療藥物，以致死亡率很高。

馬爾尼菲籃狀菌 | 圖源：網絡

雖然馬爾尼菲籃狀菌的致病性令人生畏，但是科學研究發現，它是少數具有條件致病性的籃狀菌，大部分的籃狀菌是分布在土壤和植物中的，並不能在37℃生長，而且能被我們用來抗癌，拮抗病原菌、降解木質纖維素、生產天然著色劑等。

四、抗癌

有研究表明，從海洋來源的籃狀菌屬的一些菌株提取物中分離到的化合物具有抗癌、抗氧化和抗菌活性。2016年報導了五種新的蒽醌衍生物從海洋紅藻內生真菌Talaromyces islandicus中提取出來。2018年，研究人員從海洋褐藻中分離到的真菌Talaromyces purpureogenus，其培養提取物具有抗增殖和抗氧化活性。

還有一些籃狀菌通過產酶的方式助力抗癌新藥開發。Talaromyces pinophilus能產生β-葡萄糖醛酸酶，這個酶可以特異性地將甘草甜素轉化為單葡萄糖醛酸甘草次酸（GAMG）。部分外國學者已經對GAMG的抗炎、抗過敏、抗癌等生理活性進行過一系列的實驗研究，並對其抗癌功效的作用機制進行了初步的探索，證實了18α-GAMG和18β-GAMG都有較強的抗癌作用。因此，開發GAMG作為一種高效新藥具有廣闊的應用前景。

還有篩選來自沃特曼菌籃狀菌（Talaromyces wortmannii）的新型阿魏酸酯酶，以開發有效且可持續的阿魏酸酯衍生物。阿魏酸具有抗血小板聚集、抗氧化、抗自由基、抗菌消炎、抗腫瘤、抗突變、增強免疫功能等多方面的生物活性。研究人員現已設計併合成了阿魏酸鹽類修飾物及酯類、醚類、醯胺類等衍生物，並通過藥效篩選發現了一些生物活性強於阿魏酸的化合物。

五、拮抗病原菌

籃狀菌除了能幫助人類對抗疾病，還能幫助植物對抗病原菌。有學者從韓國完全開裂的人參種皮上分離到黃色籃狀菌（Talaromyces flavus），發現其對植物真菌病原菌如人參鏽腐病菌，尖孢鐮刀菌，人參立枯病菌，人參灰黴病菌等都有拮抗作用。

人參鏽腐病（左）與人參灰黴病（右） | 圖源：網絡

Talaromyces flavus能產幾丁質酶，從而能抑制黃萎病菌、核盤菌和立枯病菌的細胞壁生成，並且還能抑制鏈格孢菌、鐮刀菌和稻瘟病菌的孢子萌發和菌絲伸長。不僅如此，它還能有效打破人參種子的休眠，促進人參種皮的開裂和種子的萌發，進而提高人參種子的萌發率。籃狀菌新物種的開發給生物防治帶來了有力後備軍。

六、降解木質纖維素

我國農業廢棄物產生量巨大，其中存在著大量的木質纖維素亟待人們去開發利用，木質素經微生物降解後不僅可以用於造紙，生產飼料，還可以用於食品發酵等等。籃狀菌Talaromyces borbonicus能合成降解木質纖維素的酶，與化學水解木質纖維素相比，微生物處理的方法能耗更低，反應條件溫和，對環境沒有汙染。

圖源：網絡

七、天然著色劑

色素是影響食品感官性狀的重要因素之一，顏色鮮豔的食品更能受到消費者的青睞。隨著國民生活水平的提高，回歸大自然、食用全天然原料的食品成為主流，國內食品製造業對天然食用色素的需求不斷增長，這就需要去發掘一些能夠產生可安全食用色素的微生物了。

2013年，由丹麥著名真菌化學家Jens C. Frisvad教授等發現的籃狀菌新種Talaromyces atroroseus能夠分泌大量的紅曲紅色素，並且不產生任何已知的真菌毒素。這無疑為天然食用色素的供給提供了新選擇，同時也將開闢天然色素在醫藥、日化等方面更廣闊的應用領域。

圖源：網絡

籃狀菌如同一顆冉冉升起的新星，其未開發的力量影響著人類生活的方方面面，而我們對它的了解僅僅還是冰山一角。新物種的發掘，猶如一把金鑰匙，幫助我們開啟這個潛藏寶庫之門。

八、慕恩生物再次發現籃狀菌新物種

繼2018年慕恩生物採用獨有的Eco-culturomics培養組學技術從土壤中獲得3個籃狀菌屬的新物種後，2020年7月，慕恩生物聯合荷蘭微生物菌種保藏中心CBS、國際微生物學聯盟會（IUMS）秘書長，著名的真菌學家Robert A. Samson教授，丹麥著名真菌化學家Jens C. Frisvad教授，中國普通微生物菌種保藏中心CGMCC，中國農科院菌種保藏中心（CAAS)，以及諾維信中國發表了5個籃狀菌新物種。（原文：DOI: 10.3897/mycokeys.68.52092）。

慕恩生物依託國際領先的培養組學技術，在微生物資源的舞臺上持續發力，目前擁有多樣性極高的微生物菌庫 (環境真菌，細菌，腸道厭氧菌等12萬餘株)，受到國際頂尖學者的認可與支持，我們將繼續秉承著「以微生物創造美好未來」的願景，為中國微生物產業化的騰飛插上科技創新的翅膀。

圖源：慕恩生物

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本文作者：黃盼盼，慕恩生物研究員，中國科學院微生物研究所微生物學碩士，長期從事真菌資源與分類學相關領域工作，已發現大量具有應用價值的真菌菌種資源，並有效應用於農業領域。