Mysterium, warum Zauberpilze blau werden, gelöst

Warum werden Zauberpilze blau, wenn man sie anschneidet? Chemiker haben dieses jahrzehntealte Rätsel nun entschlüsselt und dabei festgestellt, dass die dunkelblauen Pigmente im Zentrum des Rätsels dem Indigo ähneln, dem Farbstoff, der zur Herstellung von Blue Jeans verwendet wird.

Zauberpilze oder Psilocybe sind Pilze, die die psychotropen Verbindungen Psilocybin und Psilocin produzieren. Sie sind eine von mehreren Arten, die sofort eine blaue Färbung entwickeln, wenn sie geschnitten oder gequetscht werden. Bei den Boletales-Pilzen sind oxidiertes Gyrocyanin oder Pulvinsäure die Quelle der blauen Farbe. Bei Psilocybe-Pilzen ist das nicht der Fall.

Vorangegangene Forschungen hatten ergeben, dass die Blaufärbung durch oxidiertes Psilocybin verursacht wird, aber die Art des Pigments und der biochemische Weg, der es erzeugt, waren nicht klar erkennbar.

Dirk Hoffmeister vom Leibniz-Institut für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie in Deutschland und sein Team hatten mehrere Jahre lang mit Psilocybe cubensis gearbeitet. Sie hatten die Pilze in ihrem Labor gezüchtet und dabei unzählige Male die mysteriöse Bläuereaktion beobachtet. Wir waren einfach neugierig und versuchten, ein Phänomen zu lösen, das schon seit Jahrzehnten bekannt ist“, sagt Hoffmeister.

Aber als sie versuchten, die blaue Verbindung zu extrahieren und zu reinigen, scheiterten sie. Das hat uns verblüfft und herausgefordert“, sagt Hoffmeister. An dieser Stelle mussten frühere Forscher – sehr talentierte Leute – aufgeben, und da sind wir mit unkonventionellen Analysemethoden einen Schritt weiter gegangen.

Die Forscher griffen tief in die analytische Werkzeugkiste mit Flüssigchromatographie-Massenspektrometrie, Maldi-Massenspektrometrie, Infrarotspektroskopie sowie zeitaufgelöster Kernspinresonanzspektroskopie, um die Verbindungen bei ihrer Entstehung zu beobachten.

Wie sich herausstellte, handelt es sich bei dem Pigment nicht nur um eine einzelne Verbindung, sondern um ein komplexes Gemisch von miteinander verbundenen Psilocybin-Oxidationsprodukten. Die meisten von ihnen sind chinoide Psilocyl-Oligomere – Verbindungen, die Indigo, einem tiefblauen Pigment zum Färben von Jeans, nicht unähnlich sind. Beide haben strukturelle Ähnlichkeiten im Indolkern, und in beiden ist die Grundlage für die Farbe ein Chinoid“, sagt der Hauptautor der Studie, Claudius Lenz.

Alle sechs von dem Team identifizierten Pilzpigmente sind Produkte einer Kaskadenreaktion, die mit Psilocybin beginnt. Ein Phosphatase-Enzym spaltet seine Phosphatgruppe ab und wandelt sie in Psilocin um. Eine oxidierende Laccase erzeugt dann Psilocyl-Radikale, die sich zu C-5-gekoppelten Untereinheiten verbinden und dann über C-7 weiter polymerisieren. Ich finde, sie haben die Kaskadenreaktion sehr gut dargestellt“, sagt Jaclyn Winter, die an der Universität von Utah (USA) die Biosynthese von Naturstoffen in Bakterien und Pilzen untersucht.

Was genau die blauen Pigmente tun, bleibt jedoch ein Rätsel. Unsere Hypothese – für die wir noch keine Beweise haben – ist, dass sie eine schützende Funktion haben könnten, wie ein Abwehrmittel gegen Raubtiere auf Abruf“, sagt Hoffmeister. Die Verbindungen könnten reaktive Sauerstoffspezies produzieren, die für jedes Insekt, das an den Pilzen knabbert, giftig sind. Ich denke, wir werden viele Folgestudien über die wahre ökologische Rolle dieser Moleküle sehen“, sagt Winter.

Hoffmeister hofft, dass seine Studie nicht nur andere dazu inspiriert, Pilze aus der Perspektive der Chemie zu untersuchen, sondern auch die Meinung der Menschen über Psilocybin ändert. Psilocybin wird als illegale Freizeitdroge betrachtet, aber es hat ein fantastisches Potenzial als Medikament für therapieresistente Depressionen“, sagt er.

Winter stimmt ihm zu. Es gibt eine ganze Reihe von Gruppen, die Psilocybin erforschen, vor allem, weil es in den USA in verschiedenen Bundesstaaten legalisiert wurde und weil es in klinischen Studien getestet wird“, sagt sie. Ich glaube, dass es einen großen Einfluss auf das Gebiet haben wird.“