生物学2e

菌類といえば、病気を引き起こし、食べ物を腐らせる生物と思われがちだが、実はそうでもないのだ。 人間の生活にとって、様々な面で極めて重要な存在です。 これまで見てきたように、菌類は生態系における栄養サイクルの一部であるため、大規模に人間集団の幸福に影響を及ぼしている。 また、菌類は他の生態系の役割も担っています。 動物病原菌として、菌類は有害な害虫の個体数を抑制するのに役立っています。 これらの菌は、攻撃する昆虫に非常に特異的であり、動物や植物には感染しない。 真菌は現在、微生物殺虫剤の候補として研究されており、すでにいくつかの製品が市場に出ている。 例えば、エメラルド・アッシュ・ボーラー（灰の木を食べる甲虫）が最近蔓延しているため、ボーベリア・バシアナという菌が生物防除剤としてテストされています。 これはミシガン、イリノイ、インディアナ、オハイオ、ウェストバージニア、メリーランドでリリースされている（（図））

菌類と植物の根との菌根関係は、農地の生産性に不可欠である。 根系の菌類パートナーがいなければ、樹木や草の80-90%は生き残れないでしょう。 菌根菌の植え付け剤は、園芸用品店で土壌改良剤として販売されており、有機農業の支持者によって推進されています。

私たちはある種の菌類も食べています。 キノコは人間の食生活の中で重要な位置を占めています。 モリーユ、シイタケ、シャントレル、トリュフなどは珍味とされている（（図））。 また、地味なキノコであるアガリクス・キャンペストリスも、多くの料理で登場する。 ペニシリウム属のカビは、多くのチーズを熟成させる。 フランスのロックフォールの洞窟では、チーズの青い葉脈と辛味の原因となるカビを捕らえるために、羊乳チーズの車輪を積み重ねるなど、自然環境に由来するものです。 モリーユ茸（a）は、繊細な味で非常に喜ばれる子嚢菌である。 (出典：Jason Hollinger). (credit: Mary Anne Clark)

穀物でビールを、果物でワインを作る発酵は、ほとんどの文化圏で人間が何千年にもわたって行ってきた古代の芸術である。 野生酵母を環境から入手し、嫌気条件下で糖分をCO2やエチルアルコールに発酵させる。 現在では、さまざまなワイン生産地から分離された野生酵母の株を購入することができる。 ルイ・パスツールは、1850年代後半にフランスの醸造業界向けに信頼性の高いビール酵母Saccharomyces cerevisiaeを開発するのに貢献した。 これは、バイオテクノロジー特許の最初の例の 1 つでした。

菌類の二次代謝産物の多くは、商業的に非常に重要なものです。 菌類が自然に生産する抗生物質は、細菌を殺したり成長を阻害したりして、自然環境における細菌の競争を制限するものである。 ペニシリンやセファロスポリンなどの重要な抗生物質は、菌類から単離されている。 真菌から分離される貴重な薬剤には、免疫抑制剤のシクロスポリン（臓器移植後の拒絶反応を抑える）、ステロイドホルモンの前駆体、止血に使われるエルゴットアルカロイドなどがある。 シロシビンは、Psilocybe semilanceata や Gymnopilus junonius などの真菌に含まれる化合物で、数千年にわたり、さまざまな文化で幻覚作用があるとして使用されてきた。 現代遺伝学の多くの進歩は、赤パン種 Neurospora crassa の利用によって達成された。 さらに、もともとセレビシエで発見された多くの重要な遺伝子は、類似したヒトの遺伝子を発見する際の出発点となった。 真核生物である酵母は、ヒトの細胞と同じようにタンパク質を生産し、改変することができる。 このため、酵母は組換えDNA技術実験に適した生物である。 バクテリアと同様に、酵母は培養で容易に成長し、世代交代が短く、遺伝子組み換えに適している。