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24.5：真菌在人类生活中的重要性

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    培养技能

    • 描述真菌对环境平衡的重要性
    • 总结真菌在食品和饮料制备中的作用
    • 描述真菌在化学和制药行业中的重要性
    • 讨论真菌作为模型生物的作用

    尽管我们经常将真菌视为导致疾病和腐烂食物的生物，但真菌在许多层面上对人类生命都很重要。 正如我们所看到的，它们会大规模影响人类的福祉，因为它们是生态系统中营养循环的一部分。 他们还有其他生态系统角色。 作为动物病原体，真菌有助于控制有害虫的种群。 这些真菌对它们攻击的昆虫非常特异，不会感染动植物。 目前正在研究真菌作为潜在的微生物杀虫剂，其中几种已经上市。 例如，真菌 B auveria bassiana 是一种正在测试的杀虫剂，可能是针对近期翡翠灰蛀虫传播的生物防治剂。 它已在密歇根州、伊利诺伊州、印第安纳州、俄亥俄州、西弗吉尼亚州和马里兰州发布（图\(\PageIndex{1}\)）。

    照片显示一只绿色的树桩状灰蛀虫从树皮上伸出来。
    图\(\PageIndex{1}\)：翡翠灰蛀虫是一种攻击白蜡树的昆虫。 反过来，它被一种有望成为生物杀虫剂的致病真菌寄生。 寄生真菌在昆虫体内表现为白色绒毛。 （来源：美国农业部农业研究局刘厚平）

    真菌和植物根系之间的菌根关系对于农田的生产力至关重要。 如果根系中没有真菌伙伴，80-90％的树木和草将无法存活。 菌根真菌接种剂可作为土壤添加剂从园艺用品商店获得，并由有机农业的支持者推广。

    我们还吃某些类型的真菌。 蘑菇在人类饮食中占有突出地位。 羊肚菌、香菇、鸡油菌和松露被认为是美味佳肴（图\(\PageIndex{2}\)）。 不起眼的草地蘑菇 Agaricus campestris 出现在许多菜肴中。 青霉属的霉菌使许多奶酪成熟。 它们起源于自然环境，例如法国罗克福的洞穴，那里堆放着一轮羊奶奶酪，以捕捉造成奶酪蓝脉和刺鼻味道的霉菌。

    照片显示了一个带有错综复杂的黑色帽子的蘑菇。
    图\(\PageIndex{2}\)：羊肚菌是一种 ascomycete，因其精致的味道而备受赞誉。 （来源：杰森·霍林格）

    发酵——用谷物生产啤酒，用水果发酵葡萄酒——是人类在大多数文化中实践了数千年的古老艺术。 野生酵母是从环境中获得的，用于在厌氧条件下将糖发酵成二氧化碳和乙醇。 现在可以从不同的葡萄酒产区购买分离的野生酵母菌株。 19 世纪 50 年代后期，路易斯·巴斯德在为法国酿造业开发一种可靠的啤酒酵母菌株酿酒酵母菌方面发挥了重要作用。 这是生物技术专利的首批例子之一。

    真菌的许多次生代谢物具有重要的商业重要性。 抗生素是由真菌自然产生的，用于杀死或抑制细菌的生长，从而限制它们在自然环境中的竞争。 重要的抗生素，例如青霉素和头孢菌素，是从真菌中分离出来的。 从真菌中分离出来的有价值的药物包括免疫抑制剂环孢素（可降低器官移植后排斥反应的风险）、类固醇激素的前体和用于止血的麦角生物碱。 psilocybin 是一种存在于 psilocybe semilanceata 和 Gy mn opilus junonius 等真菌中的化合物，数千年来，各种培养物都使用这些真菌具有致幻特性。

    作为简单的真核生物，真菌是重要的模型研究生物。 现代遗传学的许多进步是通过使用红面包霉菌 Neurospora crassa 取得的。 此外，最初在酿酒酵母中发现的许多重要基因是发现类似人类基因的起点。 作为一种真核生物，酵母细胞以类似于人体细胞的方式产生和修饰蛋白质，而大肠杆菌则缺乏内部膜结构和用于标记出口蛋白质的酶。 这使得酵母成为一种更好的生物体，可用于重组 DNA 技术实验。 与细菌一样，酵母在培养物中很容易生长，生成时间短，并且易于进行基因改造。

    摘要

    真菌对人类的日常生活很重要。 在大多数生态系统中，真菌是重要的分解物。 菌根真菌对大多数植物的生长至关重要。 真菌作为食物，以蘑菇的形式在人类营养中发挥作用，在面包、奶酪、酒精饮料和许多其他食品制剂的生产中也起着发酵剂。 真菌的次生代谢物用作药物，例如抗生素和抗凝剂。 真菌是研究真核生物遗传学和新陈代谢的模型生物。