Huitlacoche (Ustilago maydis): Mısır Rastığı, Mutfak ve Model Organizma

Aynı mantar, bir tarlada ürün kaybı, Meksika'daki bir pazarda ise aranan bir yiyecek sayılıyor. Ustilago maydis mısır bitkisini enfekte eden bir patojendir ve Türkçede mısır rastığı hastalığının etkenidir. Meksika mutfağında huitlacoche (ya da cuitlacoche) adıyla bilinen yiyecek, bu mantarın enfekte ettiği mısır dokusundan elde edilir. Laboratuvarda ise aynı tür, bitki ile patojen arasındaki ilişkiyi anlamak için kullanılan model organizmalardan biri. Bu sayfa bu üç yüzü bir arada anlatıyor.

Nasıl bir mantar

U. maydis bir basidiomycete, yani kültür mantarı ve shiitake ile aynı büyük şubede yer alır; ama şapkalı bir meyve gövdesi oluşturmaz. Yaşam döngüsü iki biçim arasında gidip gelir: mayaya benzer, tek hücreli ve saprofit olarak yaşayan bir evre ve hifal kaynaşmanın ardından başlayan ipliksi, patojen evre (Matei ve ark., 2016). Bu iki biçimli yaşam ve genetik olarak kolay değiştirilebilmesi, türü hem mantar hücre biyolojisi hem de bitkiyle kurulan canlı doku ilişkisi için bir model sistem yapmıştır (Matei ve ark., 2016).

Hücrelerin kaynaşabilmesi için eşleşme tiplerinin uyumlu olması gerekir. Meksika'dan elde edilen izolatlarla yapılan bir çalışmada eşleşme tipi özgüllüklerinin 1:1:1:1 oranında ayrıştığı gösterilmiştir (Castañeda de León ve ark., 2019). Mantarlarda eşleşme tiplerinin nasıl işlediği mantarlarda eşleşme tipleri yazısında; tek hücreli mantar yaşamının mutfaktan tanıdık örneği ise maya bir mantar mı yazısında ele alınıyor.

Mantarın canlı dokuya bağımlılığı onu bitkiyi hızla öldüren patojenlerden ayırır. Genom çalışması, U. maydis'in konağını öldüren saldırgan bir strateji kullanmadığını ve çoğalmak için canlı dokuya bağımlı biyotrof parazitler grubuna ait olduğunu belirtir (Kämper ve ark., 2006).

Bir patojen nasıl yiyecek oldu

Huitlacoche üzerine hazırlanan kapsamlı bir derleme, mantarı dünyada mısırda ekonomik kayıplara yol açan bir fitopatojen olarak tanımlarken Meksika kültürü ve mutfağının simge mantarlarından biri olduğunu, iç pazarda yüksek ticari değer taşıdığını ve uluslararası pazarda ilginin arttığını belirtir (Villagrán ve ark., 2023). Daha eski bir derleme ise biyologların ve agronomların bu türü uzun süredir genetik, fizyolojik, ekolojik ve fitopatolojik olayları incelemek için model olarak kullandığını, Meksika ve diğer Latin Amerika ülkelerinde ise geleneksel olarak yiyecek ya da çeşni olarak tüketildiğini aktarır (Valverde ve ark., 1995).

Yiyecek olarak üretimi de araştırılmış. Mısır rastığına dayanıklılığı değerlendirmek için geliştirilen ve koçan püskülüne yapılan aşılama yöntemlerinin huitlacoche'yu ticari olarak üretmekte kullanılabileceği gösterilmiş; bu çalışmada aşılamanın zamanlaması ve tozlaşmanın engellenmesi verimi etkilemiş, koçan başına ulaşılan üst verim 131 g olmuştur (Pataky ve ark., 2003).

Tarlada görülen mısır rastığını tanımak ya da toplamak bu yazının konusu değildir. Doğada kendiliğinden gelişen mantarlarla ilgili her karar uzman işidir; bu konuda Türkiye'deki yabani mantarlar yazısına bakabilirsiniz.

Bileşim araştırmaları

Valverde ve arkadaşlarının derlemesi huitlacoche'nun kimyasal bileşimini karbonhidrat, protein, yağ, vitamin ve mineraller üzerinden aktarır ve esansiyel amino asitlerden özellikle lizinin ve yağ asitlerinden linoleatın kayda değer düzeyde bulunduğunu belirtir (Valverde ve ark., 1995).

Daha yeni bir çalışmada 15 yerel ve bir hibrit mısır genotipinde, farklı gelişim evrelerinde üretilen huitlacoche örnekleri analiz edilmiştir. Örneklerde toplam fenolik madde 100 g un başına 415,6 ile 921,8 mg gallik asit eşdeğeri arasında değişmiş; ferulik asit, kersetin, ergosterol, linoleik ve oleik asit belirgin miktarlarda bulunmuştur (Valdez-Morales ve ark., 2016). Aynı çalışmada gelişim evresi ve pişirmenin bu bileşikleri bazen olumsuz, bazen olumlu yönde etkilediği bildirilmiştir (Valdez-Morales ve ark., 2016). Mantar hücre zarının bu karakteristik sterolü için ergosterol nedir yazısına bakabilirsiniz.

Lezzet ve mutfak

Farklı U. maydis suşlarıyla aşılanan ticari bir mısır hibritinde oluşan urların verimi ve duyusal özellikleri karşılaştırılmış; test suşları hektar başına 12 tonun üzerinde verim verirken yabani tip suşların urları daha az acı ve ekşi, buna karşın tatlı, umami ve mısır tadı öne çıkan bir lezzet göstermiştir (Castañeda de León ve ark., 2019). Umaminin ne olduğu ve hangi moleküllerden geldiği umami nedir yazısında anlatılıyor.

Meksika mutfağında huitlacoche tortilla dolgularında ve çorbalarda yer alır. Mısır hamuruna eklenmesi de araştırılmış: nikstamalize mavi mısır ununa %3 ile %18 arasında huitlacoche ezmesi katılan bir çalışmada ezme hamurun yapışkanlığını, su emişini, rengini ve reolojik özelliklerini anlamlı biçimde değiştirmiş, endüstriyel işlem için %9'a kadar ekleme uygun bulunmuştur (Amador-Rodríguez ve ark., 2019). Mısır rastığının aksine kültürü yaygın bir mantarın mutfaktaki yeri için kültür mantarı tür ansiklopedisine bakabilirsiniz.

Laboratuvardaki huitlacoche: model organizma

2006'da yayımlanan genom dizisi türün biyolojisinde bir dönüm noktası oldu. 20,5 milyon bazlık genom derlemesinde 6902 olası protein kodlayan gen tanımlanmış; genomda saldırgan patojen mantarlarda görülen hücre duvarı parçalayıcı enzim bataryası gibi işaretler bulunmamıştır (Kämper ve ark., 2006). Bunun yerine küçük salgı proteinlerini kodlayan 12 gen kümesi saptanmış, bu kümelerdeki genlerin çoğu enfekte dokuda birlikte açılmış ve kümelerin tek tek silinmesi beş durumda virülansı hiç belirti oluşmamasından aşırı virülansa kadar değiştirmiştir (Kämper ve ark., 2006).

Bu salgı proteinlerine efektör denir. Konuyu derleyen bir incelemeye göre biyotrof patojenler, bitki bağışıklık savunmasından kaçmak ve konak metabolizmasını kendi ihtiyacına göre düzenlemek için bir dizi protein efektör salgılar; U. maydis bu efektörlerin karşılaştırmalı genomikle incelendiği örnek türdür (Lanver ve ark., 2017).

Model olarak kullanım bitki patolojisiyle de sınırlı değil. Hücre biyolojisi açısından yapılan bir değerlendirmede genom çapı analizlerin U. maydis'in tomurcuklanan mayaya kıyasla insana daha yakın olduğunu gösterdiği, bazı proteinlerin yalnız U. maydis ile insanda ortak bulunduğu ve uzun mesafeli taşıma, mitoz ve motor proteinlere dayalı mikrotübül düzeni gibi temel süreçlerin iki canlı arasında korunmuş göründüğü belirtilmiştir (Steinberg ve ark., 2008). Bitki ile mantar arasındaki âlem farkının genel çerçevesi mantarlar bitki mi hayvan mı yazısında. Mutfakta kurutulmuş hâliyle bilinen bir başka tür için bambu mantarı (Phallus indusiatus) sayfasına bakabilirsiniz.

Bilimsel referanslar

Amador-Rodríguez, K.Y. et al. (2019). Physicochemical, thermal, and rheological properties of nixtamalized blue-corn flours and masas added with huitlacoche (Ustilago maydis) paste. Food Chem, 278, 601-608. PMID 30583418. DOI 10.1016/j.foodchem.2018.11.008.

Castañeda de León, V. et al. (2019). Productivity and flavor of diverse genotypes of Ustilago maydis "cuitlacoche" for human consumption. Fungal Biol, 123(6), 481-488. PMID 31126425. DOI 10.1016/j.funbio.2019.04.003.

Kämper, J. et al. (2006). Insights from the genome of the biotrophic fungal plant pathogen Ustilago maydis. Nature, 444(7115), 97-101. PMID 17080091. DOI 10.1038/nature05248.

Lanver, D. et al. (2017). Ustilago maydis effectors and their impact on virulence. Nat Rev Microbiol, 15(7), 409-421. PMID 28479603. DOI 10.1038/nrmicro.2017.33.

Matei, A. et al. (2016). Cell biology of corn smut disease-Ustilago maydis as a model for biotrophic interactions. Curr Opin Microbiol, 34, 60-66. PMID 27504540. DOI 10.1016/j.mib.2016.07.020.

Pataky, J.K. et al. (2003). Production of huitlacoche, Ustilago maydis: timing inoculation and controlling pollination. Mycologia, 95(6), 1261-70. PMID 21149027. DOI 10.1080/15572536.2004.11833034.

Steinberg, G. et al. (2008). Ustilago maydis, a new fungal model system for cell biology. Trends Cell Biol, 18(2), 61-7. PMID 18243705. DOI 10.1016/j.tcb.2007.11.008.

Valdez-Morales, M. et al. (2016). Phenolic Compounds, Antioxidant Activity and Lipid Profile of Huitlacoche Mushroom (Ustilago maydis) Produced in Several Maize Genotypes at Different Stages of Development. Plant Foods Hum Nutr, 71(4), 436-443. PMID 27605221. DOI 10.1007/s11130-016-0572-3.

Valverde, M.E. et al. (1995). Huitlacoche (Ustilago maydis) as a food source--biology, composition, and production. Crit Rev Food Sci Nutr, 35(3), 191-229. PMID 7632354. DOI 10.1080/10408399509527699.

Villagrán, Z. et al. (2023). Huitlacoche (Ustilago maydis), an Iconic Mexican Fungal Resource: Biocultural Importance, Nutritional Content, Bioactive Compounds, and Potential Biotechnological Applications. Molecules, 28(11), 4415. PMID 37298890. DOI 10.3390/molecules28114415.

Bu içerik bilgilendirme amaçlıdır, tıbbi tavsiye niteliği taşımaz. Herhangi bir sağlık kararı almadan önce hekiminize danışınız. Fonksiyonel mantarlar ilaç değildir ve hastalıkların tedavisinde kullanılamaz.

Atıf yapılan kaynak: 10  |  Yöntem: Editöryel Politika  |  Referanslar: Bibliyografya