Eric Danell - docent

Bakgrund
Eftersom all forskning är en stafett som bygger på tidigare forskares arbeten, kan det vara värt att ge en bakgrund till de kantarellprojekt som idag bedrivs vid SLU. I slutet av 1800-talet postulerade den tyske forskaren Frank att de strukturer han hittade i sina försök att odla tryffel antagligen bestod av svamp och rot, och att de byggde på ett näringsutbyte. Upptäckten av denna mykorrhiza var givetvis fundamental för forskning på kantarell (Cantharellus cibarius). Under 1920-talet skapade Elias Melin de första ektomykorrhizasymbioserna på laboratorium och han kunde där bekräfta Franks hypoteser om näringsutbyte. Det dröjde dock ända till 1979 innan någon lyckades odla kantarellmycel, och för den bedriften stod svensken Nils Fries som använde sporer. Holländaren Gerben Straatsma lyckades 1986 odla mycel av kantarell från fruktkroppsvävnad. Rutinmetoder för kantarellmykorrhizaproduktion på laboratoriet fanns inte förrän 1994 då jag försvarade min doktorsavhandling. År 1997 publicerade jag tillsammans med Francisco Camacho den första fruktkroppsbildningen av kantarell i växthus, som varade i nästan nio månader tills försöket avbröts. År 1998 gjordes de första provplanteringarna av 600 tallar med kantarellmykorrhiza, fördelade på 24 platser i landet. Tilläggsplanteringar har sedan gjorts på olika håll, bl.a. på Gotland. Ännu har ingen fruktkroppsbildning iakttagits, vilket är i analogi med erfarenheterna från tryffelodling där fruktkroppar bildas efter 4-10 år. Det största problemet vid frilandsodling har varit betande och gnagande djur som dödat många värdplantor. Bolaget Cantharellus AB bildades i samband med fruktkroppsbildningen för att undersöka möjligheterna till kommersialisering. Fortfarande är produktionskostnaderna av kantarellpantor så höga och kvalitén så ojämn, att bolaget avvaktar vidare forskning innan det aktiveras. År 2001 fick bolaget det första amerikanska patentet på en speciell kantarellsort. Som ett led i patenteringen utvecklade jag en metod tillsammans med Gunnar Flygh, där kantarellmycel kan kryoförvaras i flytande kväve. Sådana metoder är annars sällsynta för ektomykorrhizasvampar.

Kantarellens ålder
I min populationsstudie där kartlagda fruktkroppars arvsmassa studerades, drogs slutsatsen att de båda brukade skogar som studerades i Närke och Västergötland, inte innehöll något mycel äldre än 30 års ålder. Åldern beräknas då man vet avståndet mellan de två fruktkroppar med samma arvsmassa som står längst bort ifrån varandra. Tillväxthastigheten uppskattas till 15 cm/säsong, vilket har beräknats på tillväxt i lab och genom tillväxtfronter i fält. Tillväxthastigheten liknar dem som uppmätts för andra mykorrhizasvampar. Däremot i fjällbjörkskogen i Jämtland hittades kantarellmycel som helt dominerade vissa sandrevlar, och vars ålder uppskattades till mellan 120 och 500 år. Osäkerheten i angivelsen beror på svårigheten att uppskatta tillväxthastigheten i fjällbjörkregionen. Förklaringen till de stora mycelen skulle vara att i fjällbjörkregionen har varken eld eller kalavverkning hotat väletablerade kantarellmycel. I planterade skogar där kantarellen med sin dåliga sporspridning uppträder ganska sent, efter flera årtionden, hinner mycelen inte bli så stora förrän gallringar och avverkningar avbryter tillväxten.

Kantarellens insekticida effekt
Alla svampplockare vet att kantareller sällan angrips av svamp eller sniglar, något som bekräftats i vetenskapliga studier. Att kantarellfruktkroppen måste skydda sig är givet, då den under sin långa levnad (upp till två månader) hela tiden bilder sporer. Som jämförelse kan sägas att champinjoner bara lever någon vecka, och att de under loppet av någon dag sprutar ut mer sporer än vad kantarellen hinner under hela sin levnad. Man räknar med att 50% av vanliga skogssvampars fruktkroppar äts upp av sniglar, och att av återstoden angrips 40-80% av insekter. Selektionstrycket har därför varit hårt på många svampar att minimera tiden för att utveckla fruktkroppar och för att optimera sporproduktionen. Vissa svampar, t.ex. trattkremla (Russula delica) och goliatmusseron (Tricholoma matsutake) utvecklar en stor del av fruktkroppen under jord, kanske för att minska predationstrycket. Tryfflar har helt gått under jord. Det selektionstryck som predation innebär har inte verkat lika starkt på kantarellen, som utvecklas långsamt, och som bildar få sporer av dålig kvalitet. Varje basidium kan ha 2-8 sporer, med olika antal kärnor, ibland noll. Mekanismen för kantarellens skydd är dock okänd. Jag har fungerat som huvudhandledare för doktoranden Ignacio Rangel-Castro som undersökt frågan om kantarellens insekticida effekt. För att samanfatta tre års forskning kan vi säga att svampätande flugor gärna besöker kantareller, men de lägger inga ägg. Om man tvingar in äggen i kantareller kläcks och tillväxer en del larver, men vi lyckades inte få fram vuxna individer. Larver utvecklas dock bra i frysskadade och ruttnande kantareller. Vi tolkar detta som att honor undersöker kantareller, men att de gör bedömningen att de är olämpliga, antingen pga nutritionshämmare eller pga rena gifter. Insekticiden bryts troligen ner vid förruttnelse, och bakteriernas förekomst påverkar inte larvutvecklingen. Sniglar som erbjuds kantareller äter hellre varandra. När likstora sniglar återstår, smakar de försiktigt på kantarellerna, men i våra analyser av snigelorgan har vi inte hittat tecken på förgiftning, däremot tecken på svält. Eftersom så många olika insekter och sniglar undviker kantarell, måste mekanismen vara mycket fundamental.

D-vitamin i kantarell
Kantareller innehåller i snitt mycket D-vitamin. En till fem kantareller räcker för en människas dagsbehov, och torkade kantareller som sparats i flera år duger fortfarande. Halterna varierar dock mycket, antagligen som en effekt av hur mycket av svampen som solexponeras. Vitamin D2 bildas då ergosterol omvandlas under inverkan av UV-strålning. Många svampplockare har lagt märke till att kantareller hittas i gläntor, utmed stigar, bäckar och stockar, och förklaringen kan vara att de behöver ljus. Vår hypotes är att de sporbildande cellerna måste skyddas mot den energirika och farliga UV-strålningen. Detta tror vi görs med hjälp av de gula karotenoider som finns på ytor som solexponeras. Sådana pigment tycks vara viktiga då svampen är så långlivad, och då albinoformer är så sällsynta. Albino kantareller innehåller dock lika mycket D-vitamin som vanliga kantareller.

Bakterier i kantareller
Kantareller innehåller miljontals växande bakterier per gram våtvikt. I våra studier har vi sett att kantarellmycel läcker olika svampkolhydrater, som fluorescerande pseudomonasbakterier kan tillgodogöra sig. Bakterierna kan i gengäld bryta ner protein och annat organiskt kväve, vilket kantarellen har svårt att göra. Vi tror att förekomsten av bakterier i fruktkroppen rör sig om ren snyltning, men att fruktkroppsbakterierna speglar en bakterieförekomst utmed det vegetativa mycelet, där näringsutbytet har sin betydelse. Vi har i olika experiment förkastat hypoteserna att bakterier skulle ha insekticid effekt eller hjälpa till vid mykorrhizabildning.

Kantarellers kolhydratbehov
Att luftens koldioxid omvandlas till sackaros (strösocker) i trädens blad vet många. Sockret transporteras ner till roten där roten själv bryter ned sockret till glukos och fruktos. I odling har man alltsedan 1979 därför odlat kantarell på glukos och fruktos, för att efterlikna situationen i roten. Vi har med hjälp av utrustning som mäter kärnmagnetisk resonans i flytande kantarellmedier, visat att kantarellmycelet om det kan välja bara tar glukos. Först när glukos tagit slut tar den fruktos. Eftersom fruktos är den dyraste kemikalien i näringslösningen, är detta värdefull information. Kantarellen är också snabb på att plocka upp näringen i mediet. Då den tillväxer gör den det på lagrade reserver, näringen i det omgivande mediet tar slut snabbt.

Artbestämning av mykorrhiza
Idag använder vi oss av arvsmasseanalys för att artbestämma kantarellförekomst på rötterna. Detta kräver ett avancerat och dyrbart laboratorium, och välutbildad personal. Vi vill därför utveckla ett alternativt diagnostest av kantarellmykorrhiza, som kan användas av såväl assistenter inom ekologiska projekt, som personal i växthus som skall mäta förekomsten av kantarell på rötterna. I samarbete med Mabtech AB i Stockholm har vi därför tagit fram antikroppar mot kantarellmycel. Dessa testas just nu så att de inte korsreagerar med andra basidsvampar som t.ex. laxskivling som är vanlig i växthus. Vi vill dock att antikropparna bara skall ha släktesspecificitet, dvs de får inte vara så snäva att andra kantarellarter från t..ex. Nordamerika inte känns igen. Våra tidigare studier av trattkantarell (Craterellus tubaeformis) och rödgul trumpetsvamp (Craterellus lutescens) visar att de tillsammans med kruskantarell (Craterellus sinuosus), grå kantarell (Craterellus cinereus) och svart trumpetsvamp (Craterellus cornucopioides) alla är kratereller, dvs trumpetsvampar av släktet Craterellus. Dessa tillhör samma familj som gul kantarell, blek kantarell (Cantharellus pallens) och orange kantarell (Cantharellus friesii), men de nya antikropparna skall alltså inte reagera för släktet Craterellus. Rent praktiskt är det tänkt att provtagaren tvättar rötter, penslar på antikroppar, sköljer och penslar på färgade anti-antikroppar. Tvättade mykorrhizor som uppvisar färgförändring i stereolupp skulle alltså vara kantarell.

Framtida forskning
Tyvärr är det mycket svårt att få medel till svensk matsvampsforskning. Min egen ställning är högst osäker med projektmedel som tar slut vartannat år. Denna situation gäller för de flesta forskare, vilket leder till att värdefull forskningstid överförs till byråkratiska ansökningar och rapporter. Projektanställningarna innebär också att hela forskningsgrenar abrupt kan avslutas pga nycker i forskningspolitik eller pga erbjudanden om säkrare (men mindre innovativa) arbeten utanför universiteten. Sverige har de senaste 50 åren hamnat efter övriga Europa och världen både svampproduktionsmässigt och matsvampsforskningsmässigt. I Japan finns två moderna svampmuseer ämnade för barn, som kostade 80 respektive 140 miljoner kronor vardera. I Europa produceras 800 000 ton odlad matsvamp, varav i Sverige endast 2500 ton. I Nederländerna finns ett institut för matsvampsforskning, men i Sverige finns bara enstaka matsvampsprojekt utan samordning eller kontinuitet. Totalt odlas i världen mer än 4 miljoner ton matsvamp, och länder som Japan som satsat på mykologisk forskning har därför utvecklat en miljardindustri.

Att Sverige skulle hämta igen försprånget då det gäller traditionella matsvampar är omöjligt, däremot har vi en chans att utnyttja dagens spetskompetens inom t.ex. mykorrhizasvampodling och farmakognosi. Planer finns därför på att skapa ett Svampcentrum, där långsiktiga forskartjänster kan fokuseras på molekylär systematik, fysiologi, ekologi, nutritionslära, farmakognosi och toxikologi. Svampcentrum skulle också omfatta en publik undervisningsdel, "Svampens hus", med svampmuseum och ett mykoretum, dvs en svampträdgård. En sådan konstellation skulle vara unik i världen, och ta till vara den kompetens som just nu råkar finnas tillgänglig. Detta till gagn för vetenskap, biodiversitet, svenskt lantbruk, svensk glesbygd och svensk industri.

För att skapa Svampcentrum har jag initierat en referensgrupp som består av representanter från fem universitet och Livsmedelsverket. Ett förslag till bildandet av ett Svampcentrum presenterades som en Riksdagsmotion av Lilian Virgin och Lennart Klockare. Den 6 februari 2002 presenterade ett politiskt enigt Miljö- och jordbruksutskott ett forskningsbetänkande (2001/02:MJU9) för Riksdagen, där man direkt uppmanade Uppsala universitet och SLU att tillsammans presentera referensgruppens plan för Jordbruksdepartementet om hur Svampcentrum skall se ut. Det finns dock inga garantier för att Svampcentrum någonsin skapas.

Du som är intresserad kan läsa mera i mina publikationer.

This page (http://www.mykopat.slu.se/mycorrhiza/kantarellfiler/texter/forskning01.html) was updated by:
Eric Danell (Eric.Danell@mykopat.slu.se),
Department of Forest Mycology and Pathology,
Swedish University of Agricultural Sciences, Uppsala, Sweden.
Updated: November 20, 2002