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きのこの生物学

暑さも和らぎ，山や林へきのこの採集や観察に出掛けるのも楽しみな季節になって来ました。マツタケ，マイタケ，シメジ…多くのきのこの旬は9月頃から始まります。シイタケの旬は年2度で4・5月と9～11月，ヒラタケはやや遅れて10～12月頃まで楽しめます。

きのこと一口に呼んでいますが，「きのこ」は「哺乳類」や「植物」などとは違い，ひとつの生物種のまとまりを表す呼び名ではありません。
きのこは生物学的には菌類に属します。菌類は真核生物の1グループで，自発的な運動能力を持たず，細胞に細胞壁を持つところは植物と，細胞内に葉緑体を持たず，生存に必要な養分を体外から供給する必要があるところは動物と共通しています。
菌類の成長の様子や子孫の増やし方は種類によって異なるためここでは詳しくは触れませんが，多くの種では菌糸と胞子が重要な役割を果たします。菌糸とは細胞同士が集まって糸状の構造を作ったもので，これを伸ばすことで生息範囲が広がって行きます。
菌糸はどこまで伸びて行っても，全ての細胞が同じ遺伝子を持っています。自分と全く同じ遺伝子を持ったコピーが無数に増えている状態とも言えます。
一方胞子は，未だ菌糸が到達していない，新しい場所にも飛んで行くことができます。元の細胞と同じ遺伝子を持った胞子を作る種もあれば，2つの異なる細胞の核の融合と減数分裂によって，両親の遺伝子を一部分ずつ受け継いだ胞子をつくる種もあります。

菌類の本体「菌糸」の試験管培養（提供　保坂健太郎）

菌糸は普通地中や木の幹の中など，私たちの目に見えないところに隠れています。しかし1年のうち特定の時期になると，胞子をつくるために多数の菌糸が寄り集まって大きな構造物となり，地表や木の表面まで飛び出してくることがあります。この構造物のうち目に見える程度の大きさに成長したものを一般に「きのこ」と呼んでいるのです。

菌類にとってのきのこの働きは，シダ植物のスギナにとってのつくしの働きに似ています。スギナは地下深くに地下茎を伸ばして平面的に拡がって行く植物ですが，春にはつくしを出して胞子を飛ばし，新たな生息地を獲得しようとします（その後に出る緑色のスギナには，光合成を行って養分を獲得する働きがあります）。つくしは春のごく一時期で消えますが，スギナの駆除には地下茎全体を掘り起こさなければなりません。

きのこの場合もつくしと同じで，きのこを見つけたところには，地下（または木の幹などの中）にきのこの少なくとも数倍の重量の菌糸が隠れています。　きのこより寧ろこちらが本体であり，きのこが生えていない時期にも，私たちがきのこを全て採集してしまった後も菌糸は生き続けています。季節や気温・湿度などの条件さえ揃えば，何年も同じ場所で同じ種のきのこが採集できることが良くありますが，これは菌糸が生き残っているお陰です。

菌糸と胞子，ふたつの成長・拡散システムのうち，恩恵が大きいのは菌糸の方です。きのこで作られた胞子のうちの9割はきのこから1センチ以内とすぐ傍に落ちてしまっており，菌糸と比べて生存率も高くありません。
しかし，全ての細胞が全く同じ遺伝子を持つ菌糸と比べ，胞子は親と異なる遺伝子を持っているため，環境の変化など，菌糸の生存に危険が生じた場合でも生き延びる可能性が高くなります。

「毒きのこ」は見分けられるか？

煮る，焼く，だしをとる。きのこは私たちの食生活に，欠かすことの難しい食材です。山や林でのきのこ狩りは，秋の楽しみのひとつでもあります。
しかし一方で，きのこの毒による中毒被害は毎年後を絶ちません。特に9月～11月は，被害の報告が多くなっています。

現在日本で名前がつけられているきのこはおよそ2千種。そのうち人体に致命的なダメージをもたらすきのこは約30種あります。死に到るほどの危険はないものの体調を崩す可能性のあるきのこ，食べ過ぎたり古くなったものを食べたりすると良くないきのこもあります。

被害報告で特に多いのが，クサウラベニタケとツキヨタケです。
クサウラベニタケは夏から秋，広葉樹林やアカマツを含む林の地面や落ち葉の間にまとまって生えます。食用のウラベニホテイシメジと良く似ており，間違って食べてしまうことが多いようです。
生える場所や時期がほぼ同じで，実際両者がすぐ傍で見つかる場合もあります。食べられるウラベニホテイシメジは独特の苦味があり，クサウラベニタケは苦くないことも紛らわしさを助長します。

傘の表面に指で押したような模様がついているのがウラベニホテイシメジで，クサウラベニタケには模様はありません。クサウラベニタケはウラベニホテイシメジに比べて軸の部分が脆く，崩れやすいのも特徴です。
クサウラベニタケの中毒では，主に嘔吐や下痢などの消化器系の症状が表れます。呼吸困難や心臓発作に繋がる場合もあり，最悪の場合死亡することもあります。

ツキヨタケも夏から秋によく見られるきのこで，ブナやナラなどの広葉樹林で枯れ木の幹につきます。柄が短く褐色の傘を持ち，食用のシイタケやムキタケ，ヒラタケに良く似ています。特にムキタケとは同じ場所に生える場合も多く，誤って販売されての事故も起こりました。
ツキヨタケには発光成分が含まれており，暗闇で青白く光を放ちます。しかし古くなった個体は光らない場合もあるため確実な見分け方とは言えません。
　傘の部分を縦に割ってみると，ツキヨタケでは柄の付け根部分に黒っぽいしみが見られることがあります。似た姿の食用きのこにはしみはありません。しかし，全てのツキヨタケに必ずしみがあるとも言えないようで，こちらも決め手にはなりません。
　ツキヨタケの中毒症状も多くは嘔吐や下痢ですが，手足の痺れや，見るものが青く見えるという色彩幻覚，意識障害が起こることもあります。症状は数日間続くことが多く，嘔吐・下痢から来る脱水症状のために死に到ることもあります。

間違えやすい食用きのこと毒きのこ（国立科学博物館蔵）
上左　タマゴタケ（食）　右　ベニテングタケ（毒）
下左　ウラベニホテイシメジ（食）　右　クサウラベニタケ（毒）　

この他にも食用のきのこに似ていたり，食用のものと一緒に，或いはすぐ傍で採れる有毒きのこは複数あります。安易な判断，試食は危険です。「食べられそうに見える」ではなく「食べられないかもしれない」ことを前提に，危ない橋はうかつに渡らないようにしましょう。

食べられるきのこの見分け方として「柄が縦に裂ければ大丈夫」「色の地味なものは大丈夫」「虫が食っていれば大丈夫」「茄子と一緒に調理すれば大丈夫」など，様々な伝承が伝わっています。しかし，日本のきのこ全てを網羅できる見分け方はなく，虫や茄子については全くの迷信です。
図鑑に毒きのことして載っている写真と姿が違えば安心したくもなりますが，違いが明確でない場合個体差である可能性も否定できません。

きのこが何故毒を持つのかは，今のところ良く判っていません。
スギヒラタケは元々食用として知られていたきのこでしたが，2004年に突然中毒例が報告されました。変異のため，環境の変化のためなど説が出されましたが，原因は判らないままです。

毒がないとされるきのこでも，食べ方によっては中毒する危険があります。

前頁でご紹介したように，きのこは菌糸がたくさん集まってできたものです。菌糸は数多くの細胞からなり，細胞は全て細胞壁を持っています。細胞壁の中には人間が消化できない成分も含まれており，適量の摂取なら食物繊維として，消化管内の環境向上に役立ちます。
しかし生（※1）のまま（細胞壁が硬いまま）食べたり，多量に食べたりすると消化不良の原因となります。

ヒトヨタケは秋に見られることが多く，雑木林から道端まで広い範囲に分布します。
初めは白い卵形ですが，胞子が成熟すると傘の端から黒い液状に変わり，一晩で溶けてなくなってしまうことからこの名前があります。
溶け始める前の若いヒトヨタケは食用となります。しかし一緒に，或いは食後にアルコールを摂取すると，頭痛やめまい，吐き気，意識障害など酷い悪酔いに似た症状が出ます。これはエタノールの分解過程で発生するアセトアルデヒドの代謝（※2）が阻害され，体内にアセトアルデヒドが蓄積されるためです。アセトアルデヒドは人体に有毒で，悪酔い，二日酔いの原因となります。
この効果は約1週間続き，その間は直接の飲酒はもちろん，エタノールを含むドリンク剤や香水，化粧品などでも症状が出ることがあるため注意が必要です。

※1　消化とは問題が異なりますが，多くのきのこは加熱することによって旨みが生じるため，美味しく味わう意味からも，生食よりも調理することをお勧めします。

※2　体内に摂取されたエタノールは，肝臓の働きによって酸化されてアセトアルデヒド，次いで酢酸に変化します。酢酸は更に中間物質を経て，最終的には二酸化炭素と水に分解されます。日本人を含めモンゴロイドではアセトアルデヒドを酢酸に分解する酵素の働きが弱い人の割合が高く，酒が飲めない，或いは酒に弱い人が多くなっています。

きのこを育てる

日本のきのこの国内生産量は平成19年度で44万2千トン（農水省調べ，以下同）。海外からの輸入量は9万2千トン。国民ひとりあたりでは，輸送や加工の段階で失われる部分を除いて，1年間におよそ3.4キロを食べている計算になります。

現在一般に食べられているきのこは，多くが栽培きのこです。国内生産量の約95％が，栽培トン数の大きい方からエノキタケ・ブナシメジ・シイタケ・マイタケ・エリンギ・ナメコ・ヒラタケ・マツタケの8種で占められており，特にエノキタケとブナシメジはそれぞれ10万トンを超えています。

きのこの栽培方法には，大きく分けて原木栽培・菌床栽培・堆肥栽培の3つがあります。

原木栽培は，枯死または伐採された天然の木に菌を植え付ける方法です。例えばシイタケの原木栽培では，コナラヤクヌギなどナラ科の広葉樹（使用前に一定の処理を行えば，一部の針葉樹も使うことが出来ます）を伐採して丸太状にし，2ヶ月程度乾燥させた後，菌を植え付けます。菌を植え付けた状態の木をほだ木と呼びます。
植えたばかりの菌は表面から乾燥しやすいため，菌がほだ木に定着するよう，植え付け直後から適切な湿度管理が必要になります。
菌が定着したら，次は菌糸が成長できる環境にほだ木を移動させます。森や林の中で気温が28度以上に上がらず，比較的風通しが良く，直射日光が当たらない場所が適します。
ほだ木の中で充分に菌糸が成長するまでに，約1年が必要です。菌糸からきのこを生やせる段階まで成長したら，湿度の高い場所に移動させ，きのこの成長を待ちます。

原木栽培によるシイタケの栽培
きのこの上に白く見えるのは菌糸を植え付けた痕（Wikipedia）
画像キャプション

原木栽培は原木の獲得やほだ木の移動などに人手がかかり，乾燥や菌の定着のための時間もかかります。屋外での栽培のため，気象条件や害虫の発生に収量が左右されやすいという悩みもあります。
一方の菌床栽培は，おがくずなど木や他の植物を原料とした人工の培地に養分を加え，そこに菌を植える方法です。培地は瓶や袋など，栽培したいきのこに合った容器に入れられ，植え付けから収穫まで全ての工程が温度・湿度・光量などが管理された室内で行われます。
マイタケには広葉樹のおがくずでの袋栽培，エリンギやエノキタケ（白く細いもの），ヒラタケではスギ科のおがくずを使った瓶栽培が行われています。
菌糸やきのこの成長に適した環境を人工的に作り出すことができるため，原木栽培ではきのこが育ちにくい季節の収穫や，1年に複数回の収穫も可能です。また，雑菌や害虫の影響を受けにくいため，マイタケをはじめ雑菌に弱く原木栽培が難しいとされてきたきのこも栽培できるようになりました。
培地作りや菌の植え付け，環境管理，収穫など多くの工程が機械化され，栽培の手間も大きく減りました。ナメコ，ヒラタケは原木栽培から菌床栽培への移行が進み，シイタケも生シイタケは70％以上が菌床栽培になっています。
しかしその一方，原木栽培で多く使われてきた雑木林の木の利用が減り，里山に人間の手が入らなくなった一因になっているとの指摘もあります。

堆肥栽培は稲わらに家畜の糞などを加えて発酵させた堆肥を培地として使います。マッシュルームの栽培に向きます。

これらの栽培方法はいずれも，枯れ木や落ち葉など，既に生きていない植物を栄養源とするきのこに適した方法です。
生きている木やその他の生物に寄生したり，他の生物と共生するタイプの菌の培養には，培地ではなく菌が必要としている生物そのものを用意する必要があります。

『マツタケの人工栽培は難しい』とよく言われますが，これはマツタケがアカマツなど，生きている木の根と共生しているためです。生きた木の根がマツタケにどのような恩恵を与えているのかはよく判っていませんが，今のところ生きた木の根がなければ，マツタケはきのこを作ることができません。
マツタケの栽培は林地栽培といい，マツタケの共生相手となる木を管理し，マツタケが生えやすい環境を維持しています。生きた木に直接菌を植えようという試みもありますが，未だきのこを得るには到っていません。

きのこ研究者に聞く

国立科学博物館では，2008年度特別展『菌類のふしぎ』や，今年7月に八丈島で実施した自然観察会『八丈島の光るきのこ・地衣・シダ♪』などを通して，菌類の研究だけでなく皆様へのご紹介にも力を入れてきました。
菌類の中でも特にきのこについて，担当の植物研究部，保坂健太郎研究員に研究の様子やきのこの魅力を訊いてみました。

Q：先ず初めに，先生ときのこ研究の出会いについて教えてください。
A：山へ行ったり，生き物を観察したりすることは元々好きでしたが，食べられる植物やきのこが見分けられれば山がより楽しくなりそうだと考えていました。
研究対象としてのきのことの出会いは大学で理学部の生物学科に入ってからです。きのこは動物や植物と比べて，発見されていない種や判っていない謎が多いため，研究・発見の余地もたくさんあると考えて選びました。

Q：現在の研究テーマは何ですか？
A：日本のどこにどのようなきのこが生えているのかを，全国のきのこを採集して調べています。採集できたきのこについて，日本にしか生えていないのか，世界のどこかで同じものを見つけられないかを調べるために，世界のきのこの分布も知らなければなりません。ひとりではとても出来ないので，世界の研究者と協力して進めています。

Q：国内・海外各地へ野外調査に出掛けられていると思いますが…これまでどのようなところに出掛けられたのでしょうか？
A：今年はこれまでにニューカレドニアとニュージーランド，タイ，国内では小笠原諸島と北硫黄島に行きました。これから台湾とハワイ，アルゼンチンに行く予定です。
　今まで行ったことのある場所はアメリカ・中国・ニューギニア・オーストラリアです。いつかアフリカに行くのが夢です。

Q：きのこの採集・調査の流れを教えてください。
A：先ず初めに，山や森に入ってきのこを探します。きのこは水分が多いため，植物のように押し花・押し葉にすることはできません。ドライフルーツ作りに使う機械を使って温風を当て，その日のうちに乾燥させます。
乾燥させたきのこは保存には良いのですが，元と比べて縮んでしまい，形や色，においや味も大きく変わってしまいます。乾燥前に形や色を記録するために写真を撮り，においや味は実際にかいだり，齧ったり（※3）します。
最近ではDNAサンプルも取っておかなければならないことが多いのですが，DNAは熱に弱く，時間が経つと劣化するため，これも乾燥させる前にきのこの一部を切り取って，保存液の中に漬けておく必要があります。
培養したいものについては，同じくきのこの一部を切り取って培地の上に乗せておきます（菌糸の培養の様子は1ページ目に写真をご覧ください）。

上：トリュフのなかまのきのこを地中から掘り出す保坂研究員
下：きのこを乾燥させる様子（いずれも提供　保坂健太郎）

Q：かなり忙しそうですね。
A：そうです。午前中は山に入って採集，午後は記録や保存のための作業で潰れることも多く，朝から晩まで山にいる訳ではありません。撮影や乾燥には時間も掛かるので，夜中過ぎまで寝られないこともよくあります。

Q：調査中何か注意されていること，大変なことはありますか？
A：調査を始める前に，山や森の所有者，管理者に必ず許可を取ります。これはきのこに限らず，ほとんどの野外調査で必要になります。
菌類の調査では調査地以外の土を持ち込まないよう注意しています。調査地にはない菌の菌糸や胞子が混ざっているかも知れないからです。調査に使った器具は良く洗い，必要に応じて塩素で消毒します。
少し変わったところでは，トリュフなど商品価値のあるきのこでは，国境を越える移動に関税が掛かることもあります。

A：大変なのは，研究対象が菌糸ではなくきのこである場合がほとんどなので，きのこが生えてくれなければ研究が始められないことです。最近では菌糸を直接使う研究も増えましたが，菌糸だけ，DNAだけを見てもそれがどのきのこのものか判らないことが多いため，結局最後はきのこが生えてくるまで待つしかありません。

Q：最近のきのこ研究で，面白い話題はありますか？
A：3年ほど前になりますが，宮崎県で飼い犬が庭に生えていたきのこを食べて中毒を起こしました。犬は快復しましたが，犬が吐いたきのこを調べたところ新種だったことが判り話題になりました。
また，トリュフと言えばヨーロッパのきのこというイメージですが，日本でも最近，近い種類が見つかりました。菌糸だけでなくきのこも地下に生える種類のため，これまで見つからなかったようです。ヨーロッパ産のように香りの良いものが見つかるかは判りませんが，これからもこのような形での新種発見は続きそうです。

Q：最後に，これからきのこの研究を目指す方々にメッセージをお願いいたします。
A：日本にも，世界にも，名前さえつけられていないきのこはまだまだたくさんあります。これまでに見つかっているきのこは，きのこ全てのうち1割くらいに過ぎないのではないかと思います。一緒に研究してみたい方，大歓迎です。きのこの秘密に皆で迫って行きましょう！

Q：ありがとうございました。

※3　食味や食感での判断には知識と経験が必要です。絶対に真似をしないでください

（研究推進課　西村美里）