科技農報 AgriTech Report

螢光蘑菇？原來蘑菇發光的原因是... 編譯　張瑞玶 ／ 編輯　林韋佑、張瑞玶 夏季螢火蟲的綠色螢光、深海裡的藍色水母、馬祖海岸藍色眼淚，這些都是發螢光生物常見的例子。生物體可以發光已經是廣泛存在的現象，除了上述生物， 其實真菌類也能產生自體螢光， 從古至今人類大約已發現80種不同的生物發光真菌。 過去研究指出，具有發光能力的昆蟲、細菌、與一些海洋動物，大多藉由螢光素－螢光素酶生成途徑（luciferin-luciferase pathway ）發光效率才會高。儘管目前真菌中尚未找出相同的發光物質反應機制，卻觀察到蘑菇具有發出螢光的能力，這讓科學家百思不得其解。 圖片來源： 每日科學 研究團隊來自俄羅斯、巴西、與日本的科學家，終於解開蘑菇在黑暗中發螢光的生理機制！透過分析Neonothopanus gardneri（巴西本土的螢光蘑菇）與Neonothopanus nambi（越南南部熱帶雨林中所發現的有毒蘑菇）之萃取物，Zinaida Kaskova與她的團隊發現了類似螢光素－螢光素酶生成途徑的「真菌氧化螢光素」。 普通螢光生物的發光機制，是由螢光素、具專一性的螢光素酶、與氧氣混合時會引發化學反應，因而產生激發後的氧化螢光素，促使生物體發出光能；當生物體釋放光能之後，便能夠回到冷靜的基礎狀態（不發光）。 Zinaida Kaskova認為，真菌發螢光的機制與不同於一般螢光生物，真菌的螢光素酶可能是由多種螢光素酶組成，並且能夠自然地與多種其衍生物進行交互作用。換句話說，真菌的螢光素酶可以和各種不同的螢光素分子進行發光反應，而不同的螢光素也就會產生各種強度與顏色變化。 真菌氧化螢光素的特性，也是發色不同光譜的原因！ 資料來源： 每日科學 April 26, 2017   Illuminating the secret of glow-in-the-dark mushrooms

廢棄菇包資材，搖身一變成保健食品－歐洲瘋狂科學家的循環農業計畫！ 編譯　張瑞玶 ／ 編輯　柴幗馨 循環農業正夯，頂尖科學家無所不用其極的把農業廢棄物，以生物化學技術「再生利用」成人類的日常生活用品。歐洲的生化學家發明了一套化學製成方法，從蘑菇養殖產業所產生的木屑渣廢棄物，萃取並純化出有經濟價值的抗氧化分子，未來希望能應用在保健食品的添加物中。垃圾不藍綠，因為都變成了黃金！ 歐洲各國每週會製造超過5萬噸的蘑菇廢棄物，這是全球銷售蘑菇產業所需面臨的環境新挑戰。 一個新的歐洲計劃名叫「Funguschain」旨在發展一種新的製程，運用微波技術來萃取抗微生物劑、抗氧化劑、蛋白質、多元醇和多醣體。這個新的製程將會應用在從蘑菇廢棄物的萃取產業，取得廢棄物中的抗微生物與抗氧化物質，再將其運用於各類型食品業、清潔業或塑料行業。 這項計畫主要由荷蘭的Bio Detection System 公司領導，並由16個各國學術與公司單位共同參與執行。Alfonso Jiménez指出，此計劃為期四年，終極目標是生產高附加值且含有抗微生物與環保的家用清潔產品、生物塑膠製成的袋子與手套、或是用於老年人或運動員的飲食之營養補充劑。 蘑菇廢棄物將會添加於堆肥與生物燃料中，此計畫希望能透過重新利用農產品的價值以實現自給自足的經濟概念。 資料來源： 每日科學 June 28, 2017   Biodegradable cleaning products and eco-friendly plastics from mushroom waste

育種家的福音，美國基因編輯（CRISPR）蘑菇不受基改法律規範 編譯　廖靜誼 ／ 編輯　柴幗馨、林韋佑 各界輿論還在爭執政府是否應該推廣基因改造作物（GMO crop）時，全世界的各大農業公司已經開始使用新一代的基因工程技術，想盡辦法在農業生技發展上取得先機。美國利用新的生物技術生產的真菌－基因編輯技術－CRISPR（Clustered regularly interspaced short palindromic repeats），未來利用此技術改造的蘑菇，確定可不受基因改造法規律的規範，能直接栽培與上市販售。 美國農業部（USDA）表示，未來以基因編輯生產的蘑菇，將不必受到基改的管制，這也是美國政府第一個放行的CRISPR基因編輯物種。 這項計畫由賓州州立大學的植物病理學家楊亦農教授主導，針對導致蘑菇白色菌傘褐化的多酚氧化酵素基因家族進行基因編輯。研究團隊將這技術應用在俗稱洋菇或白色紐扣菇的雙孢蘑菇(Agaricus bisporus)上，以達到抗褐化的目的。透過刪除蘑菇基因組內少數的鹼基對，研究團隊剔除了6個多酚氧化酵素基因的其中一個，成功將酵素活性減弱30%，減緩蘑菇褐化的速度。而賓州州立大學已於2015年9月對這一技術提出了臨時專利申請。 由楊教授主導的研究團隊所生產的新品種蘑菇，因為不包含來自植物病蟲害源如病毒或細菌的外源DNA，因此可不受美國農業部的監管。近年來不包含這些植物病蟲害外源基因的工具正如雨後春筍般的崛起中，逐漸取代了舊技術。 同時，楊教授正考慮成立一家公司來商品化他的改造蘑菇。因為抗褐化的水果與蔬菜再切片後仍能保持原有的顏色，銷售層面上具有相對高的價值。從2014年開始，就已有部分生技公司將抗褐化的基因應用在商業品種上，包含抗核化蘋果與馬鈴薯。 目前有30種基因改造物種，成功避開美國農業部的基因管制法規系統，而蘑菇只是其中一種。美國動植物衛生檢驗署（APHIS）表示，在每個案例中，生物體（大部分是指植物）均不受該機構必須規範的事項所約束 （註） 。 註：農作物在經過美國農業部的審查以外，仍須接受食品和藥物管理局的自願性審查。 大部分能躲避規避美國農業部審查的植物，都是應用鋅指核酸酵素（ZFN）或是類轉錄活化子有效蛋白核酸酵素（TALEN）這類基因編輯技術的產物。但是至今為止，我們仍不曉得...