Спорынья

спорынья

Научная классификация

Царство:             Грибы

Отдел:                 Аскомицеты

Подотдел:         Pezizomycotina

Класс:                  Сордариомицеты

Подкласс:          Hypocreomycetidae

Порядок:            Гипокрейные

Семейство:       Спорыньёвые

Род:                      Спорынья                         

 

Латинское название

Claviceps purpurea Tul

 

Синонимы

маточные рожки, ржанец

 

Описание

Цикл развития гриба, который впервые был открыт Тюляном в 1863 году, весьма сложен. "Рожок" спорыньи, опадающий осенью на почву, перезимовывает и развивает следующей весной мелкие красноватые спороношения в виде ножек с головками на конце. В последних находятся многочисленные бутылевидные углубления - перитеции, которые содержат споровместилища (сумки) с нитевидными спорами. Споры попадают с помощью ветра на злаки, где они сразу же прорастают, внедряются в полость завязи, и вместо зерна развивается мощный мицелий. Таким образом завязь превращается во вместилище гриба. Образовавшиеся здесь споры оказываются в выделяемом грибом сладком соке - так называемой медвяной росе. Насекомые, употребляя медвяную росу, переносят споры на другие дикорастущие и культурные злаки. К тому моменту, когда ткани завязи истощаются, возникает склероций: гифы гриба плотно срастаются вместе и превращаются в удлиненный, имеющий черную окраску и выступающий наружу из колоса ржи рожок спорыньи.

 

Места обитания. Распространение

В нашей стране спорынья встречается во всех географических зонах, кроме пустынь и тундры. Появляется она при наличии условий, способствующих циклу развития как гриба, гак и растений-хозяев. Наиболее, благоприятны для развития спорыньи зоны с высокой относительной влажностью воздуха (70% и выше) и умеренно теплой температурой в период цветения ржи. Оптимальная температура для роста и развития гриба 24° С. Наиболее благоприятные условия для высокой продуктивности спорыньи чаще всего возникают в Прибалтике, западных областях Украины и Беларуси, а также в некоторых районах Дальнего Востока.

 

Сбор и заготовка

В медицине используют высушенные склероции спорыньи (маточных рожков) (Secale cornutum), общее содержание алкалоидов в которых составляет не менее 0,15% в перерасчете на эрготоксин, а количество водорастворимых алкалоидов — не менее 0,01% в эквиваленте эргометрина.

Спрос на маточные рожки достаточно велик. В промышленном производстве используют три основных метода получения алкалоидов рожков: из склероциев, выращенных на растениях, биосинтез алкалоидов в сапрофитной (лабораторной) культуре рожков и их частичный или полный химический синтез.

Наиболее экономически выгодным методом является культивирование гриба на ржи. Ранее склероции собирали на пораженных в естественных условиях полях. В 30–40-е г.г. XX в. были разработаны методы искусственного разведения рожков на ржи. С этой целью озимая рожь высеивается ленточным способом на высоком агрофоне. При этом на одном квадратном метре должно быть не менее 500 колосоносных стеблей. Для заражения используют селекционные штаммы, которые отличаются более высоким и стабильным содержанием алкалоидов (эрготамина) в склероциях — 0,4–0,6% (в дикорастущих склероциях их содержание колеблется в пределах 0,027–0,24%). Культуру гриба выращивают на искусственных питательных средах (сусло-агар, солод-агар, стерилизованные зерна ржи) в колбах в стерильных условиях. Через неделю после внесения в питательную среду чистой культуры маточных рожков появляется белый мицелий гриба. Для заражения посева мицелий вынимают из колбы, помещают на шелковое или капроновое сито и растирают с чистой водой. Потом инфицированную жидкость переносят на планшет-доску с иглами и войлоком, пропитывая его суспензией спор.

Заражают рожь в начале колошения, когда на посевах в 50% растений из влагалищного листа появляется ость. В настоящее время делают инъекцию жидкости в верхнюю колосистую часть ржи. При этом инфицированная жидкость вместе со спорами из игл попадает на колоски ржи, где затем развивается плодовое тело маточных рожков. На тычинках злаков споры прорастают, образовывая грибницу — нитевидный мицелий. На зараженных грибом растениях через 1–2 недели начинают выделяться капли «медовой росы», где содержится большое количество конидиеспор. Конидиеспоры переносятся насекомыми на другие растения. В результате завязь атрофируется и образуется склероций. Для полного образования склероция необходимо 30–40 дней.

Маточные рожки собирают в период созревания, когда они приобретают буро-фиолетовую окраску. Спорынью собирают ручным способом или путем прямого комбайнирования переоборудованными зерновыми комбайнами. При сборе ручным способом следует помнить об отравляющих свойствах алкалоидов и защищать лицо и руки. Урожай рожков составляет 50–100 кг/га, а в годы с благоприятными погодными условиями — до 150–200 кг/га. Рожки должны быть твердыми на ощупь и легко выниматься из колоса. Собранные рожки сушат в затемненном, хорошо проветриваемом помещении. Искусственную сушку проводят при 50°С. Высушенные маточные рожки при изгибании должны ломаться. Спорынья культивируется в Германии, Чехии, Словакии, Венгрии, Швейцарии. Мировыми экспортерами маточных рожков является Испания (экспортируются через Португалию), Россия и Балканские страны.

Недостатками вышеописанного метода является получение только одного урожая склероциев в год и значительная зависимость от погодных условий. Поэтому уже давно предпринимались попытки освоения сапрофитной (лабораторной) культуры рожков для получения алкалоидов. Основные трудности заключаются в том, что на искусственной питательной среде (в сапрофитной культуре) образуется мицелий, который продуцирует только конидиеспоры, последующие стадии развития гриба отсутствуют. А алкалоиды обычно синтезируются на стадии формирования паразитирующих склероциев. Первый патент на такой метод получен еще в 1910 г., но только в последние десятилетия в глубинной и поверхностной культуре рожков удалось получить достаточно высокий и стабильный выход алкалоидов клавиновой группы и простых производных лизергиновой кислоты. В 1960 г. итальянские ученые A. Tonolo, E. B. Chain и соавт. добились высокого уровня продукции простых производных лизергиновой кислоты, в частности метилкарбиноламида (+)-лизергиновой кислоты, в сапрофитной культуре селекционным штаммом Claviceps paspali Stevens et Hall. Выход продукта при этом составлял от 600 мг до 1–2 г на 1 л культуры после 7–10 дней культивирования, тогда как у начальных диких штаммов — только 10–100 мг/л. Из сапрофитной культуры этого гриба получают также паспаловую кислоту — изомер (+)-лизергиновой кислоты. Эти соединения предложено преобразовывать в лизергиновую кислоту, из которой путем полусинтеза можно получить эрготамин и эргометрин. Такой способ получения пептидных алкалоидов маточных рожков введен в фармацевтическую промышленность во многих странах — России, США, Германии, Канаде, Швеции, Японии и других. Сейчас интенсивно изучаются факторы, которые влияют на биосинтез алкалоидов в сапрофитных культурах рожков.

Недавно (C. Arntz и P. Tudzynski, 1997) с помощью новейших технологий анализа ДНК сделаны попытки идентифицировать гены, отвечающие за синтез алкалоидов культурами маточных рожков. На основе сравнения ДНК культур-продуцентов и культур, не синтезирующих алкалоиды, подтверждены значения гена пускового фермента диметилалилтриптофан-синтетазы, а также генов, отвечающих за дифференциацию гифов склероция.

Учитывая фармакологическую ценность алкалоидов маточных рожков, трудность культивирования данного сырья и получения из него алкалоидов, в некоторых странах разработаны синтетические методы получения алкалоидов маточных рожков. В частности, швейцарской фармацевтической фирмой «Sandoz» запатентован метод получения пептидных алкалоидов рожков на основе L-моногидрата лизергиновой кислоты, а также способ получения пара-R-оксиэрготаминов и их солей (которые обладают адренолитической активностью и являются антагонистами серотонина) на основе лактама L-пролил-L-(о-метил)-тирозина и N-метил-морфолина.

 

Действующие вещества

Действующие вещества: алкалоиды, касающиеся к трем группам.

  1. Эрготаминовая группа (водонерастворимые) - эрготамин, эрготамин-эргозин, эргозинин.
  2. Эрготоксиновая группа (водонерастворимые) - эргокристин, эргокристин-эргокриптин, эргок-риптинин, эргокорнин, эргокорнинин.
  3. Эргобазиновая группа (водорастворимые) - эргобазин, эргобазинин.

 Кроме того, жирное масло и ряд белковых веществ. Целебное действие и применение. Соднажды же предупреждаю: спорынья очень ядовита и никогда не обязана использоваться для самолечения!

 В медицине спорынья сама по себе из-за нестабильного содержания действующих веществ не применяется. Зато стандартизированные препараты и лекарственные средства из действующих веществ спорыньи прописывают для лечения разных нервных расстройств, состояний возбуждения и страха, а также мигрени. Но еще главнее их действие на матку: препаратами спорыньи останавливают кровотечения, а методом действия на вегетативную нервную систему побуждают матку к сокращению.

 

Химический состав

О содержании в спорынье алкалоидов было известно еще во второй половине XIX в., но только в XX в. ученым удалось выделить и установить их природу. Вначале в 1906 г. был изолирован алкалоид эрготоксин. Затем в 1918 г. были выделены эрготамин и эрготаминин - нерастворимые в воде алкалоиды. В 1935 г. удалось выделить из спорыньи первый водорастворимый алкалоид эргометрин, который натолкнул на мысль о том, что в спорынье находится еще ряд других алкалоидов и их изомеров.

В настоящее время известно, что в спорынье содержится семь пар стереоизомерных индольных алкалоидов, причем каждому левовращающему (физиологически высокоактивному алкалоиду) соответствует его правовращающий (слабоактивный) стереоизомер. Левовращающие физиологически активные изомеры являются производными лизергиновой кислоты, а малоактивные правовращающие изомеры - изолизергиновой кислоты.

Во всех эргоалкалоидах, кроме эргометрина, лизергиновяя кислота связана с пептидами разного состава. Что кается эргометрина, иначе называемого эргобазином, то он представляет собой соединение лизергиновой кислоты с аминопропанолом.

Содержание эргоалкалоидов в спорынье варьирует в широких пределах, в основном в зависимости от района культуры ржи.

Помимо алкалоидов, в спорынье содержатся различные амины (тирамин, гистамин и др.), алкиламины (триметиламин, метиламин и др.), аминокислоты (валин, лейцин и др.) и азотсодержащие соединения (холин, бетаин, ацетилхолин и др.). В спорынье много жирного масла (33-35%), имеется молочная кислота, обусловливающая кислую реакцию настоев спорыньи; сахара, белки, эргостерин (0,1%), при облучении переходящий в витамин D, желтые и красные пигменты. Фиолетовая окраска склероциев является следствием сочетания различных пигментов.

 

Хранение

Спорынья очень нестойка при хранении. Недосушенная или хранящаяся в сыром помещении, она быстро портится; жирное масло, содержащееся в склероциях, прогоркает; появляется неприятный запах триметиламина. Часто подвергается порче амбарными вредителями (клещи и др.). Алкалоиды при этом разрушаются.

 

Спорынья в народной медицине

О медицинском применении спорыньи впервые сообщается в травнике Лоницера (1582). Тогда ее рекомендовали как тонизирующее средство. В XVII - XVIII веках ее использовали только акушерки (повивальные бабки). От них это средство позже переняли врачи. Научная медицина занялась этим снадобьем лишь к началу XIX века. Современная народная медицина больше не использует спорынью, не только потому, что ее сложно достать, но и потому, что она ядовита, а это сопряжено со слишком большим риском.

В настоящее время спорынья встречается так редко, что этот гриб приходится выращивать искусственно, заражая посевы ржи. Но прежде хлебные злаки настолько сильно поражались этим паразитическим грибом, что возникали массовые отравления людей. Первое достоверное известие об этом мы имеем из монастыря Ксантен (857 г.). В 922 году в Испании и Франции жертвами массовых отравлений стали около 40 000 человек. Заболевание проявлялось в двух формах. Одна начиналась с ощущения мурашек - больной испытывал такой зуд, как будто по коже бегали тысячи муравьев. Затем следовали глухота, нарушение функции кишечника, болезненные судороги скелетной мускулатуры и чаще всегo психические нарушения, но больные не умирали. Вторая форма тоже начиналась с зуда, но затем наступало омертвение пальцев и постепенно всех конечностей. В результате больные чаще всего умирали.

 

Противопоказания

Противопоказаниями к применению препаратов спорыньи являются атеросклероз, инфаркт миокарда в старческом возрасте, а также беременность и период родов из-за опасности выкидыша или ввиду возможности асфиксии плода вследствие тонического сокращения матки. Спорынью не применяют сразу после родов, так как тонические сокращения мускулатуры матки препятствуют отделению и выходу последа.

 

Фармакологические свойства

Фармакологические свойства спорыньи определяются ее химическим составом.

Сумма биологически высокоактивных алкалоидов спорыньи в настоящее время является одним из наиболее важных источников создания различных фармакологических средств разнообразного направления и механизма действия. Галеновые препараты спорыньи и ее основные алкалоиды – эрготамин и эргометрин – имеют большое значение для практической медицины. Основным фармакологическим свойством препаратов спорыньи считается значительное усиление сокращений матки и повышение ее тонуса.

В малых дозах галеновые формы спорыньи и особенно ее алкалоидные препараты (эргометрин, эрготамин, эрготоксин) вызывают в экспериментах на животных отчетливое усиление ритмических сокращений маточной мускулатуры, однако с увеличением доз препаратов начинает проявляться и их тонизирующий эффект, что сначала выражается в уменьшении амплитуды сокращений и повышении мышечного тонуса, а затем наступает резкий спазм гладкой мускулатуры матки.

Необходимо отметить, что препараты спорыньи оказывают в целом тонизирующее влияние на сократительную способность всех гладкомышечных органов, в терапевтических дозах строго избирательно действуют на матку, причем наиболее выраженная избирательность в этом направлении принадлежит эргометрину, но по длительности эффекта на сократительную способность матки первенство все-таки следует отдать эрготоксину и эрготамину.

Немаловажное значение имеют сосудорасширяющие свойства алкалоидов спорыньи, которые в эксперименте на различных видах животных сопровождались повышением АД и рефлекторной брадикардией, а в больших дозах даже приводили к повреждению сосудистого эндотелия, причем у эрготоксина это отрицательное воздействие на сосуды выражается в меньшей степени, чем у других алкалоидов спорыньи.

Алкалоиды спорыньи в эксперименте показали отчетливые адреноблокирующие свойства, однако связанный с этим их сосудорасширяющий эффект, к сожалению, нивелируется прямым сосудосуживающим миотропным действием. В этом отношении выгодно отличаются дигидрированные алкалоиды спорыньи (дигидроэрготамин и дигидроэрготоксин), у которых адренолитическое действие выражено намного сильнее, чем прямое воздействие на гладкую мускулатуру сосудов и матки. В связи с этим они снижают АД вследствие угнетения сосудодвигательного центра и отчасти за счет блокады адренорецепторов сосудистой стенки, а также значительно сильнее стимулируют деятельность центров блуждающих нервов. Наименее отрицательное действие на сосудистую стенку и АД оказывает эргометрин, который к тому же приблизительно в 3–4 раза менее токсичен, чем эрготоксин и эрготамин.

 

Препараты

Эрготал (Ergotalum) (Б). Смесь фосфорнокислых солей алкалоидов спорыньи. На вид светло-бурый порошок со слабым своеобразным запахом, мало растворим в воде. Назначают внутрь в таблетках по 0,0005-0,001 г. 3 раза в день или под кожу и в мышцы по 0,00025-0,0005 г. в 0,05 % растворе для инъекций. Выпускают в таблетках по 0,0005 и 0,001 г. и в ампулах по 1 мл. 0,05 % раствора. Хранят в защищенном от света месте при температуре не выше 5°С.

Противопоказан при гипотонии, органических поражениях сердца, выраженном атеросклерозе, инфаркте миокарда, нарушениях функции почек и в старческом возрасте.

Дигидроэрготоксин (Dihydroergotoxin, DH-Ergotoxin). Выпускают в растворе для приема внутрь с содержанием в 1 мл. 0,001 г. (1 мг) дигидроэрготоксина металсульфоната. Применяют внутрь в ранних стадиях гипертонической болезни, при эндартериитах, болезни Рейно, акроцианозе, стенокардии, мигрени, спазмах сосудов сетчатки.

Дигидроэрготамин (Dihydroergota-minum). Раствор для приема внутрь, содержащий по 0,002 г. (2 мг.) алкалоида, и для подкожного введения в ампулах по 0,001 (1 мг) в 1 мл. Вводят подкожно при острых приступах мигрени по 0,25-0,5 мл. один раз, в случае необходимости инъекцию можно повторить. Применяют также внутрь по 10-30 капель 1-3 раза в день. При болезни Рейно назначают в несколько меньших дозах: внутрь по 5-20 капель на прием 2-3 раза в день. Противопоказания к применению такие же, как для дигидроэрготоксина.