Mycelium versus vruchtlichaam — Twee gezichten van dezelfde schimmel.
Introductie
Wanneer we het woord paddenstoel horen, denken we meestal aan het zichtbare vruchtlichaam.
Een hoed.
Een steel.
Een organisme dat boven de grond verschijnt en soms binnen enkele dagen uitgroeit tot een herkenbare paddenstoel.
Maar biologisch gezien is dat slechts een deel van het verhaal.
Het grootste deel van het leven van veel schimmels speelt zich af buiten ons zicht.
Onder de grond, in hout, in bladeren of in ander organisch materiaal bevindt zich het mycelium: een netwerk van microscopisch dunne schimmeldraden, de zogenaamde hyfen.
Op een bepaald moment kan onder geschikte omstandigheden uit dat netwerk een vruchtlichaam ontstaan.
Dat betekent dat mycelium en vruchtlichaam twee verschillende verschijningsvormen van hetzelfde schimmelorganisme kunnen zijn — maar ze zijn niet automatisch chemisch identiek.
En precies daar begint een interessant wetenschappelijk verhaal.
De paddenstoel die we zien
Het vruchtlichaam heeft in de levenscyclus van veel paddenstoelen een belangrijke functie: het vormt en verspreidt sporen.
Bij veel soorten is het het meest zichtbare onderdeel van de schimmel.
Maar het vruchtlichaam is tijdelijk.
Het mycelium kan veel langer aanwezig blijven.
De vergelijking met een plant wordt soms gebruikt: zoals een bloem slechts een deel van een plant is, is een paddenstoelvruchtlichaam slechts een deel van de schimmel.
De vergelijking gaat overigens niet volledig op.
Een schimmel is biologisch gezien geen plant.
Schimmels vormen een afzonderlijk rijk van organismen.
Maar de vergelijking helpt wel om één belangrijk punt duidelijk te maken:
wat wij “de paddenstoel” noemen, is niet noodzakelijk het volledige organisme.
Het mycelium: een netwerk van hyfen
Een mycelium bestaat uit lange, vertakte schimmeldraden.
Deze draden worden hyfen genoemd.
Samen kunnen ze een uitgebreid netwerk vormen.
Bij sommige soorten bevindt dat netwerk zich in de bodem.
Bij andere soorten groeit het door hout.
Weer andere schimmels leven op of in dood organisch materiaal.
Het mycelium is daardoor nauw verbonden met de omgeving waarin de schimmel leeft.
Het neemt voedingsstoffen op en kan onder geschikte omstandigheden uiteindelijk een vruchtlichaam produceren.
Dat vruchtlichaam is dus niet een losstaand organisme.
Het ontstaat uit het onderliggende myceliale netwerk.
Eén soort, verschillende chemie
Hier wordt het voor onderzoekers interessant.
Het feit dat mycelium en vruchtlichaam genetisch bij dezelfde schimmel horen, betekent niet dat ze op ieder moment dezelfde concentraties van alle verbindingen bevatten.
De chemische samenstelling van een schimmel kan veranderen afhankelijk van:
- ontwikkelingsstadium;
- voedingsbron;
- groeimedium;
- temperatuur;
- vochtigheid;
- licht;
- leeftijd;
- genetische variatie;
- stressomstandigheden.
Onderzoek naar de chemische samenstelling van medicinale paddenstoelen laat dan ook zien dat verschillende delen en groeifasen verschillende metabolieten kunnen bevatten.
Daarom is “dezelfde soort” niet automatisch hetzelfde als “dezelfde chemische samenstelling”.
Waarom zou de schimmel verschillende stoffen produceren?
Een schimmel is geen fabriek die voortdurend exact dezelfde hoeveelheid van iedere stof produceert.
De stofwisseling van een organisme verandert voortdurend.
Sommige verbindingen zijn betrokken bij groei.
Andere bij de opbouw van celstructuren.
Weer andere kunnen ontstaan als reactie op omstandigheden in de omgeving.
De chemische samenstelling van mycelium kan daarom verschillen van die van een ontwikkeld vruchtlichaam.
Dit geldt overigens niet alleen voor verbindingen die in voedingssupplementen worden besproken.
Het is een algemeen principe binnen de schimmelbiologie.
Laboratorium
In laboratoria kunnen onderzoekers mycelium onder gecontroleerde omstandigheden kweken.
Dat heeft een belangrijk voordeel.
De temperatuur, voedingsstoffen, vochtigheid en andere omstandigheden kunnen relatief nauwkeurig worden gecontroleerd.
Daardoor kunnen onderzoekers bijvoorbeeld onderzoeken welke metabolieten onder bepaalde omstandigheden worden geproduceerd.
Maar er is ook een beperking.
Een laboratorium gekweekt mycelium is niet noodzakelijk hetzelfde als mycelium dat in de natuur groeit.
Het groeimedium kan een grote invloed hebben op de chemische samenstelling.
Dat betekent dat de resultaten van één kweekmethode niet automatisch gelden voor alle myceliumpreparaten.
Mycelium groeit niet in een vacuüm
In de natuur groeit een schimmel vrijwel nooit onder volledig gecontroleerde omstandigheden.
Het mycelium bevindt zich in contact met andere organismen en met zijn omgeving.
Denk aan:
- bacteriën;
- andere schimmels;
- plantenwortels;
- insecten;
- organisch materiaal;
- mineralen;
- vocht;
- temperatuurwisselingen.
Al deze factoren kunnen invloed hebben op de groei en stofwisseling van een schimmel.
Daarom kan een mycelium dat in een laboratorium wordt gekweekt een ander chemisch profiel hebben dan een mycelium dat in hout of bodem groeit.
En dan verschijnt het vruchtlichaam
Onder geschikte omstandigheden kan een schimmel overschakelen van voornamelijk vegetatieve groei naar de vorming van een vruchtlichaam.
Dat is een belangrijke biologische overgang.
De schimmel investeert dan in een structuur die uiteindelijk sporen kan produceren.
Daarbij verandert de fysiologie van het organisme.
Het is daarom niet verrassend dat ook de concentraties van bepaalde metabolieten kunnen veranderen.
Een vruchtlichaam is dus niet simpelweg “meer mycelium”.
Het is een andere ontwikkelingsfase van de schimmel.
Een voorbeeld: Lion’s Mane
Neem Hericium erinaceus, beter bekend als Lion’s Mane.
In wetenschappelijk onderzoek worden zowel vruchtlichamen als myceliale culturen onderzocht.
Bij deze soort zijn onder andere verschillende hericenonen en erinacines onderwerp van chemisch en biologisch onderzoek.
Een belangrijk punt daarbij is dat deze verbindingen niet simpelweg overal in dezelfde hoeveelheid voorkomen.
Onderzoek heeft juist laten zien dat verschillende delen en kweekvormen van Hericium erinaceus verschillende chemische profielen kunnen hebben.
Dat maakt het belangrijk om bij een onderzoeksresultaat altijd te kijken naar welk materiaal precies werd gebruikt.
Een onderzoek naar een specifiek myceliumextract is niet automatisch een onderzoek naar het vruchtlichaam.
Reishi laat hetzelfde probleem zien
Ook bij Ganoderma lucidum — Reishi — wordt het verschil zichtbaar.
Onderzoekers bestuderen in deze paddenstoel onder andere polysachariden en triterpenoïden.
Maar de hoeveelheid en samenstelling van deze verbindingen kunnen variëren afhankelijk van soort, groeicondities en gebruikte grondstof.
Daarom is het niet voldoende om alleen “Reishi” op een onderzoeksresultaat te zetten.
De wetenschappelijke vraag is:
Welke Ganoderma-soort?
Welk materiaal?
Welke extractiemethode?
Welke chemische fractie?
Genetisch hetzelfde betekent niet chemisch hetzelfde
Dit is misschien het lastigste concept.
Twee cellen kunnen hetzelfde DNA bevatten en toch verschillende functies hebben.
Dat komt doordat niet alle genen op ieder moment op dezelfde manier worden gebruikt.
Ook schimmels reageren op hun omgeving.
Afhankelijk van de omstandigheden kunnen bepaalde metabole routes actiever of minder actief zijn.
Daarom kan dezelfde soort onder verschillende omstandigheden verschillende hoeveelheden bepaalde verbindingen produceren.
Voor wetenschappelijk onderzoek betekent dit dat de herkomst en productieomstandigheden van de grondstof belangrijk zijn.
Mycelium op graan
Bij sommige commercieel geproduceerde myceliumproducten wordt het mycelium gekweekt op een voedingsrijk substraat, bijvoorbeeld graan.
Dat is op zichzelf niet vreemd.
Een schimmel heeft immers voedingsstoffen nodig om te groeien.
Maar het betekent wel dat het uiteindelijke materiaal uit meer kan bestaan dan alleen schimmelbiomassa.
Er kunnen bijvoorbeeld bestanddelen van het groeimedium aanwezig zijn.
Daarom is het belangrijk om onderscheid te maken tussen:
puur myceliaal biomassa
en
mycelium dat samen met het groeisubstraat wordt verwerkt.
Dat verschil kan relevant zijn wanneer men chemische analyses of onderzoeksresultaten vergelijkt.
Wat betekent dit voor onderzoek?
Stel dat een wetenschappelijke studie een extract gebruikt dat uit het vruchtlichaam van een bepaalde paddenstoel is gemaakt.
Dan zegt die studie in eerste instantie iets over:
dat specifieke vruchtlichaam-extract.
Niet automatisch over:
- mycelium;
- een ander extract;
- een poeder;
- een andere soort;
- een andere kweekmethode.
Hetzelfde geldt andersom.
Een onderzoek naar mycelium kan niet zonder meer worden gebruikt om uitspraken te doen over een vruchtlichaam.
Dit klinkt misschien vanzelfsprekend.
Maar in populaire informatie over paddenstoelen worden deze categorieën regelmatig door elkaar gehaald.
Dieronderzoek
Wanneer onderzoekers een mycelium- of vruchtlichaamextract in een diermodel gebruiken, is het belangrijk om te weten welk preparaat precies is toegediend.
De uitkomst kan immers samenhangen met de chemische samenstelling van dat specifieke preparaat.
Zelfs wanneer twee preparaten afkomstig zijn van dezelfde soort, kunnen ze door verschillen in grondstof en extractiemethode chemisch van elkaar afwijken.
Daarom moet bij het beoordelen van dieronderzoek altijd naar het volledige preparaat worden gekeken.
Onderzoek bij mensen
Hetzelfde geldt nog sterker voor klinisch onderzoek.
Een studie met een specifiek extract kan interessante informatie opleveren.
Maar de resultaten kunnen niet automatisch worden uitgebreid naar alle producten of grondstoffen met dezelfde paddenstoelnaam.
Daarom zijn bij klinische studies gegevens over de grondstof, extractiemethode, samenstelling en dosering essentieel.
Zonder deze informatie wordt het moeilijker om te bepalen waarop de resultaten precies betrekking hebben.
Het probleem van één naam
Hier ontstaat een interessante paradox.
Een consument kan een product zien waarop staat:
“Hericium erinaceus”
Maar voor een onderzoeker zijn er vervolgens nog veel vragen.
Is het:
- vruchtlichaam?
- mycelium?
- een combinatie?
- een extract?
- een poeder?
- een waterextract?
- een alcoholisch extract?
- een myceliumproduct met substraat?
- gestandaardiseerd op een bepaalde verbinding?
De wetenschappelijke naam van de soort geeft slechts een deel van het antwoord.
Wat weten we nog niet?
Er is nog veel onderzoek nodig om precies te begrijpen hoe ontwikkelingsfase, groeimedium en omgevingsfactoren de chemische samenstelling van verschillende paddenstoelen beïnvloeden.
Ook is nog niet voor iedere soort duidelijk welke verschillen tussen mycelium en vruchtlichaam biologisch relevant zijn.
En misschien nog belangrijker:
een chemisch verschil betekent niet automatisch een gezondheidsverschil.
Dat is een belangrijk onderscheid.
Wanneer onderzoekers bijvoorbeeld een hogere concentratie van een bepaalde verbinding in vruchtlichamen vinden, betekent dat niet automatisch dat een vruchtlichaampreparaat daardoor een bepaald voordeel heeft bij mensen.
Daarvoor is afzonderlijk onderzoek nodig.
Van “welke paddenstoel?” naar “welk materiaal?”
Dit artikel verandert eigenlijk één simpele vraag.
Niet:
“Welke paddenstoel is onderzocht?”
Maar:
“Welk materiaal van welke paddenstoel is onderzocht?”
Daarna volgen de volgende vragen:
Hoe is het gekweekt?
Hoe is het geëxtraheerd?
Welke verbindingen zijn gemeten?
Welke hoeveelheid is gebruikt?
En wat werd er daadwerkelijk onderzocht?
Pas wanneer die informatie bekend is, wordt een wetenschappelijke vergelijking betekenisvol.
Beyond the Mushroom
De paddenstoel die wij boven de grond zien, is maar één moment in het leven van een schimmel.
Daaronder bevindt zich een netwerk van hyfen.
En tussen die twee — mycelium en vruchtlichaam — kunnen verschillen bestaan in ontwikkeling, functie en chemische samenstelling.
Dat maakt de wereld van paddenstoelen ingewikkelder.
Maar ook interessanter.
Want zodra we stoppen met “de paddenstoel” als één uniforme grondstof te beschouwen, komen we dichter bij de werkelijkheid.
Een wetenschapper vraagt daarom niet alleen:
“Welke soort is dit?”
Maar ook:
“Welk deel van de schimmel heb ik voor me?”
Dat ene verschil kan bepalend zijn voor de manier waarop onderzoeksresultaten moeten worden geïnterpreteerd.
Beyond the Mushroom.
Reacties
Een reactie posten