Mystery of why magic mushrooms go blue solved

Dlaczego magiczne grzyby zmieniają kolor na niebieski po przecięciu? Chemicy rozwikłali tę starą jak dekada tajemnicę, przy okazji ujawniając, że ciemnoniebieskie pigmenty w centrum zagadki są podobne do indygo, barwnika używanego do produkcji niebieskich dżinsów.

Magiczne grzyby lub Psilocybe to grzyby produkujące związki psychotropowe psilocybinę i psilocynę. Są one jednym z kilku gatunków, które po przecięciu lub stłuczeniu natychmiast nabierają niebieskiego zabarwienia. W grzybach Boletales źródłem niebieskiego koloru jest utleniona gyrocyjanina lub kwas pulwinowy. Ale nie jest tak w przypadku grzybów Psilocybe.

Poprzednie badania ustaliły, że niebieski kolor był spowodowany przez utlenioną psylocybinę, ale natura pigmentu i biochemiczna ścieżka produkująca go pozostała nieuchwytna.

Dirk Hoffmeister z Leibniz Institute for Natural Product Research and Infection Biology w Niemczech i jego zespół pracowali z Psilocybe cubensis od kilku lat. Hodując te grzyby w swoim laboratorium, niezliczoną ilość razy zaobserwowali tajemniczą reakcję sinienia. 'Byliśmy po prostu ciekawi i próbowaliśmy rozwiązać zjawisko, które jest znane od dziesięcioleci,’ mówi Hoffmeister.

Ale kiedy próbowali wyodrębnić i oczyścić niebieski związek, nie udało im się. 'To nas zastanawiało i stanowiło wyzwanie’, mówi Hoffmeister. 'W tym miejscu poprzedni badacze – bardzo utalentowani ludzie – musieli się poddać, i to właśnie tam poszliśmy o krok dalej, stosując niekonwencjonalne metody analityczne.’

Badacze dokopali się głęboko do skrzynki narzędzi analitycznych z chromatografią cieczową-spekrometrią mas, spektrometrią mas Maldiego, spektroskopią w podczerwieni, a także spektroskopią magnetycznego rezonansu jądrowego w czasie, aby obserwować związki w trakcie ich tworzenia.

Pigment, jak się okazuje, nie jest pojedynczym związkiem, ale złożoną mieszaniną powiązanych produktów utleniania psilocybiny. Większość z nich to chinoidalne oligomery psilocylowe – związki nie różniące się od indygo, głęboko niebieskiego pigmentu używanego do farbowania dżinsów. Dzielą się strukturalnymi podobieństwami w rdzeniu indolowym, a w obu podstawą koloru jest chinoid”, mówi główny autor badania Claudius Lenz.

Wszystkie z sześciu pigmentów grzybów, które zespół zidentyfikował, są produktami reakcji kaskadowej rozpoczynającej się od psylocybiny. Enzym fosfataza odbiera jej grupę fosforanową, przekształcając ją w psylocynę. Utleniająca lakaza tworzy następnie rodniki psilocylowe, które łączą się tworząc podjednostki sprzężone C-5, a następnie dalej polimeryzują poprzez C-7. Myślę, że wykonali piękną pracę pokazując reakcję kaskadową”, mówi Jaclyn Winter, która bada biosyntezę produktów naturalnych u bakterii i grzybów na Uniwersytecie Utah w USA.

Co dokładnie robią niebieskie pigmenty, pozostaje jednak tajemnicą. 'Nasza hipoteza – i nie mamy na to jeszcze żadnych dowodów – jest taka, że mogą one pełnić rolę ochronną, jak repelent na żądanie przeciwko drapieżnikom’ – mówi Hoffmeister. Związki te mogą wytwarzać reaktywne formy tlenu, które są toksyczne dla każdego owada skubiącego grzyby. 'Myślę, że zobaczymy wiele dalszych badań na temat prawdziwej roli ekologicznej tych cząsteczek,’ mówi Winter.

Hoffmeister ma nadzieję, że jego badanie nie tylko inspiruje innych do badania grzybów z perspektywy chemii, ale także zmienia zdanie ludzi na temat psylocybiny. 'Psilocybina jest postrzegana jako nielegalny, rekreacyjny narkotyk, ale ma ona fantastyczny potencjał jako lek na depresję oporną na terapię’, mówi.

Winter zgadza się. 'Jest całkiem sporo grup, które badają psylocybinę, a zwłaszcza dlatego, że została zalegalizowana w USA w różnych stanach, a ponieważ jest w badaniach klinicznych,’ mówi. 'Myślę, że będzie to miało ogromny wpływ w tej dziedzinie.’