一种食虫真菌可以帮助我们抵抗病毒——现在我们知道如何培育它

冬虫夏草是一种外来真菌，通过用孢子感染昆虫来生长。孢子把动物的身体当作自助餐，大快朵颐。这种寄生关系只有在孢子完全生长成熟、发芽并无情地杀死宿主时才会结束。尽管冬虫夏草是一种非传统但很受欢迎的生存方式——它是一些末日电影和视频游戏的灵感来源——但这种蘑菇具有一些广受欢迎的药用特性。多年来，科学家们一直试图在实验室中复制这一过程，因为这种蘑菇在野外很难找到。使用糙米——一种常见的虫子实验替代品——往往达不到效果。

周三发表在《微生物学前沿》杂志上的一项新研究发现，培育这种难以捉摸的冬虫夏草的最佳方法是在肥胖的昆虫背上。培育这种稀有的真菌可以增加一种名为虫草素的生物活性化合物的可用性，这种化合物具有潜在的抗病毒和抗肿瘤特性。

“虫草素具有多种生物学作用，例如抗癌和抗炎，这是治疗疾病必须考虑的几个方面，”韩国忠北国立大学药学教授兼高级研究作者李美京 (Mi Kyeong Lee) 解释说。“此外，虫草还可能通过增强免疫力而广泛用于预防疾病。”

李对这种菌类的兴趣源于从天然产物中寻找生物活性成分。然而，虫草在自然界中很少见，当在糙米上生长时，这种菌类产生的虫草素很少，这可能是因为糙米的蛋白质含量低。在外界，虫草更喜欢吃昆虫，研究作者推测它们可能更喜欢蛋白质含量高的昆虫。“特别是，昆虫最近在韩国被批准作为蛋白质替代品，”李说。

在这项新研究中，李和他的团队试图复制虫草在野外的生长方式，以最大限度地提高虫草素的含量。但他们首先需要知道虫草所吃昆虫的种类是否重要。

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研究小组收集了各种昆虫，包括蟋蟀、蚕蛹、蚱蜢、日本犀牛甲虫、面包虫和白斑花金龟子幼虫，并将它们暴露在虫草蘑菇的孢子下。这些真菌生长了两个月，最大的真菌来自蚕蛹和面包虫的身体。从金龟子幼虫和蚱蜢体内长出的蘑菇长出了最小的蘑菇。

不过，真菌的大小对虫草素含量没有影响。从日本犀牛甲虫中长出的虫草蘑菇含有最丰富的虫草素化合物，其虫草素含量几乎是用糙米长出的虫草素的 100 倍。与蚕蛹长出的巨型蘑菇相比，从日本犀牛甲虫中培育出的虫草蘑菇的虫草素含量高出 34 倍。

科学家们确定，造成差异的不是蛋白质的含量，而是无脊椎动物体内的脂肪含量。含有大量脂肪酸（油酸）的昆虫似乎能产生更多的虫草素。（例如，日本犀牛甲虫含有 10.8% 的油酸，而蚕只含有 0.4% 的油酸。）

此外，与虫草素生成有关的基因 cns1 和 cns2 在甲虫体内的含量高于其他昆虫。向低效昆虫中添加油酸可使虫草素含量提高 50%。

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“在养殖昆虫上培育药用真菌是一种比在野外采集这些物种更具可持续性的做法，”俄亥俄州迈阿密大学的真菌学家 Nicholas P. Money 指出，他并未参与这项研究。然而，他警告说，“这项研究中研究的代谢物（指虫草素）的临床益处仍然是信仰问题，而非科学问题。”正在进行的研究表明，虫草素可能具有抵御流感和 SARS-CoV-2 等病毒的潜力，因为它可以作为病毒复制的抑制剂，并通过降低炎症水平来缓解任何严重症状。然而，缺乏临床前和临床研究的证据来支持这些说法。

然而，随着新研究旨在改善冬虫夏草的供应，研究人员将更容易研究其治疗潜力。李说，他的目标是找到生产最高品质冬虫夏草的最佳生存环境。他的下一步工作将测试不同的植物物种，作为真菌生长的另一个可能的繁殖地。