Kansainvälinen tutkijaryhmä on avannut viljellyn herkkusienen (Agaricus bisporus var. bisporus) sekä sen villin kantamuodon (Agaricus bisporus var. burnettii) genomitiedon. Herkkusienen genomitiedon selvittämiseen ja geenien tunnistamiseen osallistui Suomesta kaksi Helsingin yliopiston elintarvike- ja ympäristötieteiden laitoksen tutkija-opettajaa, biotekniikan ja mikrobiologian yliopistonlehtorit Kristiina Hildén ja Taina Lundell. Genomitietoa voidaan käyttää paitsi syötävien sienten jalostuksessa, myös perustana maaperässä elävien karikkeenlahottajasienten tutkimuksissa.
Sieni on miljardibisnes
Herkkusieni on Euroopassa ja Pohjois-Amerikassa kaupallisesti tärkein syötävä sieni. Sitä on käytetty ihmisravinnoksi yli 200 vuotta. Herkkusienen viljely ja myynti on laajentunut miljardien eurojen arvoiseksi ja osittain teolliseksi kansainväliseksi tuotannoksi, eikä suotta.
- Itiöemät eli tuttavallisemmin herkkusienet ovat erinomaisia proteiinin, kuidun ja B-vitamiinin lähteitä, ja sienilakit sisältävät monityydyttymättömien rasvahappojen lisäksi muitakin terveysvaikutteisia yhdisteitä, Taina Lundell kertoo.
Sienilajia on kesytetty ihmiskäyttöön valikoimalla etupäässä valkoisia lakkeja tuottavia rihmastoja viljelyihin pimeässä ja tasalämpöisissä olosuhteissa. Herkkusienen rihmaston kasvatusalustana on käytetty typpirikasta seosta, joka on sisältänyt pääosin esikompostoitua vehnän olkea, kipsiä ja hevosen tai kanojen lantaa. Yksi herkkusienen rihmasto tuottaa useita satoeriä.
Yllättävää on, että suurin osa herkkusienten viljelijöistä on käyttänyt yhden ja saman herkkusienen kantamuodon (A. bisporus var. bisporus) rihmastoa syötävien sienten tuotantoon. Nyt avattu geenitieto pyrki selvittämään, miten rihmaston valikointi ja jatkuva siirrostaminen vaikuttavat viljellyn herkkusienen ominaisuuksiin.
- Tutkimuksessa löydettiin yli 10 000 tunnistetun proteiinigeenin joukosta useita uusia geenejä, joiden säätely liittyy rihmaston erilaistumiseen ja sienen lakkien muodostumiseen. Geenitiedon avulla on siten mahdollista tulevaisuudessa siirtyä täsmällisempään syötävien sienten jalostukseen, Lundell selittää.
Maatalouden kasvijätteen muokkaajiksi?
Genomitiedon myötä herkkusienestä saatiin mallieliö maaperässä elävien karikkeenlahottajasienten entsymaattisten ja kasvullisten ominaisuuksien tutkimiseen.
- On mahdollista, että tätä ekologisesti merkittävää sieniryhmää voidaan herkkusienitutkimuksen ansiosta lähitulevaisuudessa hyödyntää myös mahdollisina maatalouden kasvijätteiden muokkaajina uuden sukupolven biopolttoaineiden kestävämmässä tuotannossa, Taina Lundell kertoo.
Herkkusienet eivät lahota puuta, mutta ne ovat merkittäviä karikkeen ja kasviaineksen hajottajia maaperässämme. Tutkimus paljasti lukuisia kasviaineksen lignoselluloosaan vaikuttavia entsyymejä vastaavia geeniryhmiä, joita herkkusieni ilmentää rihmastossaan kompostialustassa kasvaessaan. Osa ilmentyneistä geeniperheistä on selkeästi suunnattu pilkkomaan ja muuntamaan sienten kasvualustana toimivassa olkikompostissa runsaita, ligniiniperäisiä humusaineita. Osa ilmentyneistä geeneistä vuorostaan pilkkoo olkien sisältämiä hiilihydraatteja, kuten selluloosaa ja hemiselluloosaa.
Tutkimus julkaistiin yhdysvaltalaisen PNAS-tiedelehden (Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America) 23.10.2012 ilmestyneessä numerossa 43, volyymissa 109. Tutustu verkossa >>