碳是燃料,不是阳光
与植物不同,蘑菇不进行光合作用。它们必须从外部来源获取碳和能量。对许多真菌来说,这意味着分解环境中的有机物。1988年的一项研究发现,真菌(主要是曲霉属物种)可以利用含14、16或18个碳原子的脂肪酸,作为唯一的碳源和能量来源[3]。这表明脂肪酸可以成为真菌生长的完整燃料。
最近针对丛枝菌根真菌的研究发现,一种特定脂肪酸——肉豆蔻酸(一种含14个碳原子的饱和脂肪)——即使没有植物宿主,也能支持它们生长。这些真菌吸收肉豆蔻酸,把它同时当作碳源和能量来源,长出大量菌丝和新孢子[2][4]。这说明脂肪酸可以成为某些真菌直接使用的能量来源。
有些蘑菇靠植物伙伴提供能量
丛枝菌根真菌是专性共生体,意思是它们没有宿主植物就无法完成自然生命周期。植物为它们提供脂类,包括脂肪酸,真菌用这些脂类获取能量[2]。这是一种特殊情形:真菌依赖植物伙伴提供燃料,作为回报,植物获得磷等养分。
肉豆蔻酸单独就能支持宿主之外的生长[2][4],但这并不意味着野外的蘑菇通常以纯脂肪酸为食。它确实表明,脂肪酸在可用时是一种可用的能量来源,而且这些真菌具备从中提取能量的代谢机制。
辐射和压力也可能起作用
一些含黑色素色素的真菌似乎能对电磁辐射作出反应。2017年的一篇综述指出,含黑色素真菌在暴露于高能电磁辐射时生长增强,提示它们可能把这种辐射转化为可用能量[5]。这与光合作用不同,而且证据基于生长反应,而不是完整阐明的能量通路。
另外,真菌在代谢压力下会积累脂类。2022年一篇关于生物柴油生产的综述指出,真菌在压力期可以把超过70%的生物量储存为细胞内脂类[1]。这说的是脂类积累,而不是直接获取能量,但它表明真菌管理能量储备的方式可以在工业上加以利用。
本文引用的文献
利用真菌生物工艺生产生物柴油作为绿色能源
真菌在代谢压力下可以把超过70%的生物量积累为细胞内脂类,这与生物柴油生产相关。
Faculty Opinions推荐:肉豆蔻酸可作为丛枝菌根真菌非共生生长的碳源和能量来源
肉豆蔻酸是一种含14个碳原子的脂肪酸,可作为丛枝菌根真菌非共生生长的碳源和能量来源,促进菌丝生长和孢子形成。
利用较短链脂肪酸的真菌产生花生四烯酸,这些脂肪酸是唯一的碳源和能量来源
真菌(主要是曲霉属物种)可以利用C14、C16和C18脂肪酸作为唯一的碳源和能量来源。
肉豆蔻酸可作为丛枝菌根真菌非共生生长的碳源和能量来源
肉豆蔻酸通过充当碳源和能量来源支持丛枝菌根真菌的非共生生长,与棕榈酸混合可以加速生长。
真菌中的黑色素、辐射与能量转导
据报道,含黑色素真菌在高能电磁辐射下生长增强,提示黑色素可能具有能量转导作用。
