《Fungal Biology and Biotechnology》：Influences of substrate and tissue type on erinacine production and biosynthetic gene expression in Hericium erinaceus
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为探究Hericium erinaceus 中底物和组织类型对齿孔酸（erinacine）生成及生物合成基因表达的影响，研究人员对比了猴头菇子实体组织与两种液体培养基中菌丝体组织。结果发现底物成分影响齿孔酸产量，菌丝体中齿孔酸生物合成显著高于子实体。该研究为真菌代谢调控提供新视角。
猴头菇（
Hericium erinaceus ），这种神奇的真菌，不仅是餐桌上的美味佳肴，更是有着诸多药用价值的 “宝藏”。它能产生多种具有生物活性的次生代谢产物，其中齿孔酸（erinacine）是一类具有神经活性的细胞松素二萜类化合物，在促进神经生长、改善认知功能等方面发挥着重要作用，对治疗抑郁症、焦虑症以及与阿尔茨海默病相关的认知障碍等疾病有着潜在价值。然而，目前对于齿孔酸生物合成的机制，尤其是在不同底物和真菌组织类型下的差异，人们了解得还十分有限。比如，猴头菇子实体通常难以检测到齿孔酸，而其在菌丝体中的产量又受到多种因素影响，底物成分究竟如何改变齿孔酸的合成路径和产量？不同组织中相关生物合成基因的表达又有何差异？这些问题就像一团迷雾，笼罩在科研人员心头，亟待解决。
为了揭开这层神秘的面纱，来自美国 Fungi Perfecti, LLC 公司研发部等机构的研究人员展开了深入研究。他们通过一系列实验，最终发现底物组成是Hericium erinaceus 产生齿孔酸的关键因素，而且菌丝体和子实体在齿孔酸合成及相关基因表达上存在显著差异。这一研究成果发表在《Fungal Biology and Biotechnology》上，为深入了解真菌次生代谢调控机制提供了重要依据，也为未来利用Hericium erinaceus 生产特定齿孔酸以应用于医药领域指明了方向。
研究人员在此次研究中运用了多种关键技术方法。在基因层面，采用桑格测序（Sanger sequencing）对齿孔酸生物合成基因进行测序，并借助生物信息学工具预测蛋白结构域和基序；通过实时荧光定量聚合酶链式反应（RT-qPCR）来量化基因转录水平。在代谢产物分析方面，运用高效液相色谱 - 二极管阵列检测（HPLC - DAD）和高效液相色谱 - 质谱联用（HPLC - MS）技术，对不同组织样本中的齿孔酸进行定性和定量分析 。
测序和齿孔酸生物合成基因的计算机模拟 ：研究人员选取 eriE、eriG、eriI、eriC、eriJ、eriB 和 eriM 这 7 个基因进行桑格测序和蛋白结构域预测。此前，7 个 eri 基因中只有 6 个编码序列公开，研究人员通过将 eriM 的基因组 DNA（gDNA）序列与Hericium erinaceus 转录组拼接序列比对，确定其编码序列，预测了蛋白结构域和基序，为后续研究奠定基础。
eri 基因 mRNA 转录本的 RT-qPCR 分析 ：对在不同培养基中生长的菌丝体和子实体组织进行 RT-qPCR 分析。直接比较 Cq 值发现，两种液体培养基中生长的菌丝体，eri 基因 mRNA 转录本表达无显著差异，但菌丝体中 eri 基因表达显著高于子实体。将 Cq 值转化为表达倍数变化后，趋势与未调整的 Cq 值相似，进一步表明菌丝体和子实体在 eri 基因表达上存在显著差异。
HPLC-DAD 测定齿孔酸产量结果 ：利用 HPLC-DAD 和 HPLC-MS 分析，确认了不同组织中齿孔酸 EQ 、EP 、EA 和 EC 的存在。不同培养基培养的菌丝体，EC 浓度差异显著，复杂培养基中生长的菌丝体 EC 浓度约为基本培养基中的 100 倍；基本培养基中生长的菌丝体 EQ 浓度更高。子实体中则未检测到这 4 种齿孔酸。
在研究结论和讨论部分，研究表明液体培养基成分显著影响Hericium erinaceus 菌丝体中齿孔酸的产量，可用于促进特定齿孔酸的生产。虽然 RT-qPCR 检测的 eri 基因 mRNA 转录本与菌丝体中齿孔酸的产生模式有较强相关性，但对特定齿孔酸浓度的预测性较弱。子实体组织既无明显齿孔酸含量，eri 基因转录水平也未上调，尤其是 eriG 基因表达显著下调，这是齿孔酸生物合成起始步骤的关键基因。该研究首次平行比较了底物对一系列齿孔酸生产和生物合成酶转录本的影响，以及首次同时量化了菌丝体和子实体中 EC 产量的差异。这不仅突出了通过改变生长底物显著影响真菌次生代谢产物谱的潜力，也强调了进一步全面分析不同液体培养基配方对齿孔酸产生影响的必要性，为后续深入研究真菌代谢调控机制、开发基于Hericium erinaceus 的药物和功能性食品提供了重要的理论依据和实践指导。
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