Volatilom und Transkriptom des Speisepilzes Agrocybe aegerita

• Antragsteller: Professor Dr. Martin Rühl
• Fachliche Zuordnung: Lebensmittelchemie
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 333830069

Speisepilze werden seit Jahrtausenden als hochwertige Lebensmittel konsumiert und geschätzt. Neben ihren nutritiven Eigenschaften wie einem auf ihr Trockengewicht bezogen hohen Proteingehalt bei gleichzeitig geringem Fettanteil und Gehalt an verschiedenen Vitaminen, bestechen sie durch ihr Aroma, das ebenso unverwechselbar wie komplex ist. Die von Pilzen produzierte Aromenvielfalt ist Teil eines hochentwickelten Kommunikationssystems. Um in den verschiedenen Lebensräumen überleben zu können, haben Pilze eine Reihe von Strategien entwickelt, um sich vor Feinden zu schützen und mit anderen Organismen zu kommunizieren. Eine dieser Strategien ist die Produktion flüchtiger organischer Verbindungen (engl. Abkürzung VOC für volatile organic compounds), durch die sie Feinde abwehren oder Insekten anlocken können. Die Bildung der volatilen Verbindungen erfolgt im primären (u.a. aus der Synthese von Amino- und Fettsäuren) sowie sekundären Stoffwechsel (von Zwischenprodukten des Primärstoffwechsels) der Pilze. Die Zusammensetzung der volatilen Verbindungen (auch Volatilom genannt) ist dabei nicht starr, sondern ändert sich über den Kultivierungsverlauf der Pilze.Im Projekt gilt es, die volatilen organischen Verbindungen des hochwertigen Speisepilzes Agrocybe aegerita während seiner Kultivierung zu analysieren und zu beschreiben. Dabei werden die von A. aegerita produzierten volatilen Substanzen mittels Gaschromatographie-Massenspektrometrie detektiert und mit Hilfe authentischer Standards identifiziert und quantifiziert. Daneben werden von den verschiedenen Kultivierungsstadien (vegetatives Myzelwachstum, Hyphenknoten, Primordien, adulte Fruchtkörper, Basidiosporenbildung) Myzelproben entnommen, um das Transkriptionsprofil der einzelnen Stadien mittels RNAseq zu bestimmen. Das so erhaltene Transkriptom wird in Verbindung zu dem Volatilom gesetzt werden, um jene Gene zu detektieren, die in den Aromabiosynthesewegen der einzelnen volatilen Subtanzen benötigt werden. Die Analyse des Transkriptoms bietet in Kombination mit klassischen instrumentell-analytischen Methoden ein enormes Potential zur Aufklärung von Biosynthesewegen in Speisepilzen. Die komplette Biosynthese ist nur für wenige pilzliche VOC ausführlich beschrieben. Daneben werden verschiedene Hypothesen zu möglichen Biosynthesewegen postuliert, wie z.B. für das Pilzaroma Oct-1-en-3-ol und andere C8-Derviate. Das Projekt soll insbesondere hier einen Beitrag leisten indem es neue Wege zur Detektion der Aromabiosynthesewege entwickelt.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen