Mysteeri miksi taikasienet muuttuvat sinisiksi ratkaistu

Miksi maagiset sienet muuttuvat sinisiksi leikatessa? Kemistit ovat nyt selvittäneet tämän vuosikymmeniä vanhan mysteerin ja paljastaneet samalla, että mysteerin keskiössä olevat tummansiniset pigmentit muistuttavat indigoa, väriainetta, jota käytetään sinisten farkkujen valmistukseen.

Magiasienet eli Psilocybe ovat sieniä, jotka tuottavat psilosybiiniä ja psilosiinia sisältäviä psykotrooppisia yhdisteitä. Ne ovat yksi monista lajeista, jotka saavat välittömästi sinisen värin, kun niitä leikataan tai ruhjotaan. Boletales-sienissä sinisen värin lähteenä on hapettunut gyrosyaniini tai pulviinihappo. Näin ei kuitenkaan ole Psilocybe-sienissä.

Edellisissä tutkimuksissa oli todettu, että sinisen värin aiheuttaa hapettunut psilosybiini, mutta pigmentin luonne ja sitä tuottava biokemiallinen reitti olivat jääneet hämärän peittoon.

Dirk Hoffmeister saksalaisesta Luonnontuotteiden tutkimuksen ja infektiobiologian Leibniz-instituutista tiimeineen oli työskennellyt psilocybe cubensiksen parissa useiden vuosien ajan. Kasvattaessaan sieniä laboratoriossaan he olivat nähneet salaperäisen sinistymisreaktion lukemattomia kertoja. Olimme vain uteliaita ja yritimme ratkaista ilmiön, joka on tunnettu jo vuosikymmeniä, Hoffmeister sanoo.

Mutta kun he yrittivät uuttaa ja puhdistaa sinistä yhdistettä, he epäonnistuivat. ’Se hämmensi ja haastoi meidät’, Hoffmeister sanoo. ’Tässä kohtaa aiemmat tutkijat – erittäin lahjakkaat ihmiset – joutuivat luovuttamaan, ja siinä me menimme askeleen pidemmälle epätavanomaisilla analyysimenetelmillä.’

Tutkijat kaivautuivat syvälle analyyttiseen työkalupakkiin nestekromatografia-massaspektrometrialla, Maldi-massaspektrometrialla, infrapunaspektroskopialla sekä aikaresoluutiossa tapahtuvalla ydinmagneettisella resonanssispektroskopialla havainnoidakseen yhdisteitä niiden muodostuessa.”

Pigmentti ei olekaan pelkkä yksittäinen yhdiste vaan monimutkainen seos toisiinsa kytkeytyneitä psilosybiinin hapettumistuotteita, kuten osoittautui. Suurin osa niistä on kinoidisia psilosyylioligomeereja – yhdisteitä, jotka muistuttavat indigoa, farkkujen värjäämiseen käytettyä syvänsinistä pigmenttiä. ’ on rakenteellisia yhtäläisyyksiä indoliytimessä, ja molemmissa värin perusta on kvinoidi”, sanoo tutkimuksen pääkirjoittaja Claudius Lenz.

Kaikki kuusi sienipigmenttiä, jotka tutkimusryhmä tunnisti, ovat psilosybiinistä alkavan kaskadireaktion tuotteita. Fosfataasientsyymi irrottaa sen fosfaattiryhmän, jolloin se muuttuu psilosiiniksi. Hapettava lakkaasi luo sitten psilosyyliradikaaleja, jotka yhdistyvät C-5-kytkentäisiksi alayksiköiksi ja polymerisoituvat edelleen C-7:n kautta. ”Mielestäni he osoittivat kaskadireaktion hienosti”, sanoo Jaclyn Winter, joka tutkii luonnontuotteiden biosynteesiä bakteereissa ja sienissä Utahin yliopistossa Yhdysvalloissa.

Mitä siniset pigmentit tarkalleen ottaen tekevät, jää kuitenkin arvoitukseksi. Hypoteesimme – eikä meillä ole vielä mitään todisteita tästä – on, että niillä saattaisi olla suojaava tehtävä, ikään kuin pyydettäessä karkotin saalistajia vastaan, Hoffmeister sanoo. Yhdisteet saattavat tuottaa reaktiivisia happilajeja, jotka ovat myrkyllisiä sieniä nakertaville hyönteisille. Uskon, että tulemme näkemään paljon jatkotutkimuksia näiden molekyylien todellisesta ekologisesta roolista, Winter sanoo.

Hoffmeister toivoo, että hänen tutkimuksensa ei vain innosta muita tutkimaan sieniä kemian näkökulmasta, vaan myös muuttaa ihmisten mielipiteitä psilosybiinistä. ’Psilosybiiniin suhtaudutaan laittomana virkistyshuumeena, mutta sillä on fantastinen potentiaali hoitoresistentin masennuksen lääkkeenä’, hän sanoo.

Winter on samaa mieltä. ’Aika monet ryhmät tutkivat psilosybiiniä, erityisesti koska se on laillistettu Yhdysvalloissa eri osavaltioissa ja koska se on kliinisissä tutkimuksissa’, hän sanoo. ”Uskon, että sillä tulee olemaan valtava vaikutus alalla.”