2024年7月，青岛农业大学山东省应用真菌重点实验室食用菌精准育种团队在食用菌绿色生产研究领域获新进展，相关成果以“Transformation of Antibiotics to Non-toxic and Non-bactericidal Products by Laccases Ensure the Safety of Stropharia rugosoannulata”为题，发表在环境科学与生态学知名期刊Journal of Hazardous Materials（中科院1区，IF=12.2004）。

抗生素污染等环境污染引起的食品安全问题，一直是食用菌生产安全的潜在威胁，但这一领域的研究却相当匮乏。草腐菌主要以含有大量抗生素污染的畜禽粪便与秸秆堆肥产生的发酵料为原材料，采用覆土模式进行出菇。因此发酵料、土壤和水体中的抗生素残留会直接接触草腐菌菌丝影响菌丝生长，环境中的耐药菌也会对蘑菇产品造成潜在危害。大球盖菇（Stropharia rugosoannulata）是世界上继双孢蘑菇和草菇之后的第三种主要草腐菌。郭立忠教授团队在全球首次发布了大球盖菇高质量基因组图谱（J Fungi 2022, 8:99），在此基础上，本研究中团队围绕“抗生素是否会对大球盖菇的食品安全产生影响”这一科学问题开展研究。

研究表明，當大球蓋菇菌絲暴露于環境濃度的四環素下，大球蓋菇菌絲的生長並不會受到四環素的影響。大球蓋菇菌絲能夠降解四環素，從而消除四環素對于菌絲的抑制作用。除四環素外，大球蓋菇還能夠降解其他四環素類、磺胺類和喹諾酮類的抗生素。進一步分析表明，大球蓋菇主要通過分泌胞外酶來進行抗生素降解，通過對分泌組學的分析，從大球蓋菇上清中篩選到兩個漆酶SrLAC1和SrLAC9可能與抗生素的降解有關。進一步，利用畢赤酵母GS115對這兩個漆酶進行了異源表達並進行了純化。SrLAC1和SrLAC9可以降解包括四環素在內的多種抗生素，對于不同抗生素的降解效率按照順序分別爲四環素類>磺胺類>喹諾酮類，木質素降解中間代謝産物丁香酸可以作爲mediator促進抗生素降解。分別利用降解前的抗生素和降解後的抗生素培養抗生素敏感菌株和耐藥菌株，發現降解後抗生素不能夠爲耐藥菌株提供生長優勢，因此這就避免了耐藥菌的擴散。本研究采集了來自于七個省份的大球蓋菇，提取子實體基因組之後，對50種常見的耐藥基因進行了檢測，在所有的樣本中均未檢測出耐藥基因。本研究表明大球蓋菇可以通過基質降解酶來分解環境中的抗生素，從而減少耐藥細菌（ARBs）和耐藥基因（ARGs）的傳播，從而確保大球蓋菇其作爲健康食品的安全性，保證了食用菌的綠色生産過程。

本研究是首次全面系统的阐明了抗生素与草腐菌食品安全之间的关联，以及首次解析了大球盖菇分泌蛋白降解抗生素的分子机理，为食用菌的绿色生产提供了理论依据。本项工作，青岛农业大学为第一通讯单位，青岛农业大学与中国海洋大学联合培养博士研究生赵书雪为论文第一作者，该研究得到中国海洋大学白洁教授的帮助，尊龙凯时(中国)于浩副教授为通讯作者。该研究得到了山东省产业体系、山东省重点研发计划的共同资助。

原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2024.135099