Pari vuotta sitten saksalainen tutkijaryhmä analysoi eri lajeja edustavia psilosybiinisieniä ja löysi niistä beetakarboliineja:

Simultaneous Production of Psilocybin and a Cocktail of β‐Carboline Monoamine Oxidase Inhibitors in “Magic” Mushrooms (Blei et al., 2020)

The psychotropic effects of Psilocybe “magic” mushrooms are caused by the l‐tryptophan‐derived alkaloid psilocybin. Despite their significance, the secondary metabolome of these fungi is poorly understood in general. Our analysis of four Psilocybe species identified harmane, harmine, and a range of other l‐tryptophan‐derived β‐carbolines as their natural products, which was confirmed by 1D and 2D NMR spectroscopy. Stable‐isotope labeling with 13C11‐l‐tryptophan verified the β‐carbolines as biosynthetic products of these fungi. In addition, MALDI‐MS imaging showed that β‐carbolines accumulate toward the hyphal apices. As potent inhibitors of monoamine oxidases, β‐carbolines are neuroactive compounds and interfere with psilocybin degradation. Therefore, our findings represent an unprecedented scenario of natural product pathways that diverge from the same building block and produce dissimilar compounds, yet contribute directly or indirectly to the same pharmacological effects.

Madonlakkilajien Psilocybe cubensis, P. mexicana, P. cyanescens ja P. semilanceata nähtiin tuottavan vaihtelevassa suhteessa harmaania ja harmiinia sekä liutaa muita beetakarboliineja.

Harmaani ja harmiini luetaan MAO-estäjävaikutteisiksi harmala-alkaloideiksi. Niitä esiintyy mm. Banisteriopsis caapi -liaanissa ja Peganum harmalassa, joita hyödynnetään ayahuasca-tyyppisten keitosten osana. MAO-estäjät mahdollistavat dimetyylitryptamiinin (N,N-DMT) oraalisen annostelun ja ne voimistavat tryptamiinien vaikutuksia. Harmala-alkaloideja esiintyy vähäisiä määriä myös kahvissa ja tupakansavussa.

Muita havaittuja beetakarboliineja olivat mm. harmoli, norharmaani, perlolyriini ja kaksi erityyppistä kordysiniiniä. Näistä myös harmoli ja norharmaani lukeutuvat harmala-alkaloideihin. Kordysiniinejä on aiemmin havaittu loisikoista (Cordyceps). Perlolyriiniä syntyy tryptofaanista Maillard-reaktion seurauksena.

Tutkijaryhmä tarkasteli beetakarboliinien tuotantoa sienissä syöttämällä isotooppimerkittyä tryptofaania P. mexicanan kasvualustaan. Tämä jätti jälkensä havaittaviin beetakarboliineihin, joten niiden nähtiin syntyvän sienten omissa biosynteesiväylissä.

Tutkijaryhmä kvantifioi pitoisuuksia kahdesta lajista. Sekä P. cubensiksessa että P. mexicanassa harmaanin ja harmiinin pitoisuudet olivat enimmillään vain muutamia kymmeniä mikrogrammoja grammaa kuivapainoa kohden. Kun harmala-alkaloideja hyödynnetään MAO-estäjänä, niitä tavallisesti annostellaan kymmeniä milligrammoja.

Tutkijat toivovat jatkotutkimusten selvittävän, onko näiden beetakarboliinien läsnäololla käytännön vaikutusta sienten farmakologiseen vaikutusprofiiliin.

Psychedelic Science Review -julkaisu palkitsi viime vuonna tutkimuksen tekijät parhaasta psykedeelien ja luonnon yhteyttä kartoittaneesta tutkimuksesta.