Недооцінений потенціал грибів

Одним з пріоритетних напрямків розвитку сучасних мікології і біотехнології є використання вищих базидіальних грибів для отримання біологічно активних сполук, в тому числі - лікарських (білків, ліпідів, полісахаридів, органічних кислот, ферментів і вітамінів). Багато з цих речовин більше фармакологічно активні і менш токсичні в порівнянні з продуктами хімічного синтезу. Однак промислове виробництво як самих грибів, так і функціональних препаратів на їх основі тільки починає налагоджуватися, в зв'язку з відсутністю достатньої кількості відомостей про способи культивування багатьох грибів.

Одними з найдивовижніших організмів на планеті є гриби. У стародавні часи люди вважали, що грибниця з'являється тільки в тому місці, де в землю вдарила блискавка, і вважали гриби «дітьми богів». Однак зараз багато хто вважає, що гриби варто їсти тільки тому, що це смачно, і що лісові дари не приносять організмові ніякої користі. Насправді це зовсім не так!

Історія застосування грибів

Серйозні дослідження щодо біохімічного складу грибів, а також можливості застосування їх в різних галузях промисловості і медицини почалися не так давно, незважаючи на те що, народна медицина вже кілька тисячоліть використовує гриби для лікування найрізноманітніших захворювань.

Перші згадки про грибах відносяться до 3000 р до н.е. в Гватемалі, де «грибні камені» використовувалися в містичних і лікувальних ритуалах [4] . У країнах Південно-східної Азії вже протягом двох тисяч років у медицині використовується гриб шиітаке (рис. 1), який також є найдавнішою вирощуваної культурою. Починаючи з XIV ст. лікарі визнали, що шиітаке можна не тільки вживати в їжу, але також використовувати його при лікуванні захворювань верхніх дихальних шляхів, а також різних захворювань серця і печінки. У зв'язку зі своєю ефективністю при використанні в медичних цілях шиітаке став цінуватися мало не дорожче срібла і отримав в народі назву «король грибів».

Однак не тільки в країнах Азії захворювання лікували грибами. На Русі знахарі теж з давніх-давен використовували гриби. Наприклад, модриновий трутовик використовували при лікуванні туберкульозу та інших хвороб легенів; при обмороженнях використовували екстракти білих грибів; настоями з лисичок лікували ангіну і нариви. Практично кожен гриб мав своє застосування в народній медицині. Але одним з найвідоміших російських грибів вважається веселка звичайна (Phallus impudicus), яку застосовували при захворюваннях шлунково-кишкового тракту різної етіології. Кажуть, що знаменитий французький письменник Оноре де Бальзак вилікував виразку шлунка настоянкою веселки, приготовленої для нього в Санкт-Петербурзі.

Застосування грибів в сьогоднішній медицині

В даний час випускаються різні медичні препарати, що увібрали в себе самі корисні властивості грибів. Проведені дослідження показали, що їх можна використовувати при лікуванні серцево-судинних захворювань, хвороб печінки, нирок, підшлункової залози, при туберкульозі. Крім того, лікарські препарати на основі вищих грибів не є токсичними в порівнянні з препаратами, створеними на основі хімічного синтезу, або де продуцентами є нижчі гриби (як у випадку антибіотиків).

Найпоширенішими біологічно активними речовинами грибів є полісахариди, такі як глікани, гетероглікани і глікозамінглікани, загальна кількість яких може досягати 60% і більше від сухої біомаси гриба [17] . Вони представляють великий інтерес для вчених в зв'язку з високою неспецифічної активністю, що діє через імунну систему [10] .

Крім полісахаридів імуномодулюючу активністю володіють каротиноїдні пігменти. Також вони мають антиоксидантну активність, здатні гальмувати окислення ліпідів і пригнічувати промоторних фазу канцерогенезу. В основі цих біологічних функцій лежать гидрофобная природа і наявність делокалізованной π-електронної структури з низьким рівнем триплетного збудженого стану пігментів [15] . Дослідники вже давно помітили, що люди, які вживають в їжу багато помідорів, що містять каротиноид лікопін, рідше хворіють на рак простати. У зв'язку з цим російськими вченими був розроблений біотехнологічний спосіб одержання лікопіну з міцелію гриба Blakeslea trispora. Дана технологія вже впроваджена у виробництво, і на її основі отримують міцелій з вмістом лікопіну до 100 г / кг.

Відомо також, що меланіни з плодових тіл трутових грибів, що викликають буру гниль, мають унікальні фізико-хімічними характеристиками, які обумовлюють їх фото- і радіопротекторних, антиоксидантні та сорбційні властивості. Дані меланіни є потужними природними антиоксидантами, здатними нейтралізувати різні вільні радикали, а також значно знизити рівень одинарних розривів і інших пошкоджень ДНК. Саме тому фахівцями Білорусі та України проводяться оптимізація умов отримання природних меланінів з плодових тіл трутових грибів, порівняльне вивчення їх фізико-хімічних властивостей і визначення шляхів їх використання в медицині.

Для коректної роботи організму також важливий ряд з'єднань ліпідної природи: незамінні поліеновие жирні кислоти, фосфоліпіди, жиророзчинні вітаміни, стероїдні сполуки. Тому проводяться дослідження по можливості використання базидіальних грибів в якості перспективних джерел ліпідних компонентів. Так, дослідження спрямовані на скринінг штамів представників пологів Ganoderma, Trametes, Inonotus, Laetiporus і Lentinus, мають антиоксидантну активність [16] .

Сучасні дослідження показали, що базидіальних гриби можуть стати незамінними джерелами для отримання речовин з різноманітними біологічними властивостями: антибактеріальними [5, 7], фунгіцидними [7] , Протитуберкульозними, антиоксидантні [16] , противірусними [14] , Імуномодулюючими [1, 14] і протипухлинними [1, 3, 5, 6], а також для лікування цукрового діабету та хвороб шлунково-кишкового тракту [3] .

Малюнок 1. Lentinus edodes - шиїтаке.

Lentinus edodes - шиїтаке, «король грибів»

Базидіоміцети Lentinus edodes є продуцентом полісахариду лентинана, що є дуже цінним в зв'язку зі своєю унікальною протипухлинну активність, яка не має аналогів в рослинному світі. Також з нього виділяють грибні фітонциди, що володіють противірусною активністю як щодо найшкідливіших вірусів (риновірусів), так і проти вірусу СНІДу. Відкриття полісахариду лентинана, який дає поштовх до вироблення в організмі перфорина - ферменту, відповідального за знищення постійно утворюються в організмі ракових клітин, - позначило нові можливості для розвитку «природною імунотерапії» в корекції онкологічних захворювань [14] .

Фармакологічна дія Lentinus edodes полягає в здатності шиітаке виводити холестерин, за рахунок чого нормалізується кров'яний тиск; пригнічувати патогенну флору в організмі; коригувати будь-які запальні процеси; боротися з нижчими грибками, загоювати ерозії і виразки шлунково-кишкового тракту; відновлювати формулу крові; при неврологічних і аутоімунних захворюваннях давати поштовх до ремісій. Крім цього, його можна використовувати як імуностимулятор при профілактиці різноманітних вірусних і простудних захворювань.

Малюнок 2. Laetiporus sulphureus - сірчано-жовтий трутовик.

Laetiporus sulphureus - сірчано-жовтий трутовик, «деревне курча»

Гриб Laetiporus sulphureus відомий не тільки через своїх гастрономічних показників, як наприклад в Німеччині і деяких регіонах Північної Америки, де страви з нього вважаються делікатесами, але так само як продуцент цілого ряду біологічно активних ліпофільних сполук, таких як полісахариди, ненасичені жирні кислоти, каротиноїди, фосфоліпіди.

Плодові тіла L. sulphureus давно відомі в народній медицині як лікарський засіб, що володіє антисептичними властивостями, тому зараз цей штам вивчають при пошуку нових природних антибіотиків. Відомо, що при поверхневому зростанні і глибинному культивуванні всі штами Laetiporus sulphureus проявляли антибиотическую активність по відношенню до грампозитивних і грамнегативних бактерій, але не надавали впливу на гриби.

Спиртові екстракти міцелію L. sulphureus, вирощеного в глибинній культурі, мають антиоксидантні властивості. Відомо, що культуральні фільтрати грибів здатні ініціювати перекисне окислення поліненасичених жирних кислот, зокрема лінолевої кислоти, яка переважає в ліпідах мембран цих грибів. Як виявилося, основну роль в якості прооксидантно агента грає лігнінолітіческій фермент - марганець-пероксидаза. Цей фермент каталізує окислення Mn2 + з утворенням Mn3 +, який в хелатованих стані здатний окислювати фенольні сполуки, що входять до складу лігніну [13] .

Малюнок 3. Fomitopsis officinalis - модринова губка.

Fomitopsis officinalis - модринова губка

Десятиліттями Росія була провідним постачальником плодових тіл унікального для медицини базидіоміцети Fomitopsis officinalis в Європу і країни південно-східної Азії. У Сибіру, ​​особливо на Алтаї і в Хакасії, а також в республіці Тува заготівля плодових тіл почалася в XX столітті. Обсяг експорту становив 11-46 тонн щорічно, що призвело до обмеженості поширення роду в цілому (він зустрічається лише в важкодоступних модринових лісах) [12] .

Плодові тіла гриба в Якутії раніше використовувалися замість мила, а в деяких місцях - на приготування пива, замінюючи хміль. Давнім грекам і римлянам модринова губка була відома як проносне і антигельминтное засіб. Виділена з плодових тіл гриба F. officinalis агаріціновая кислота в німецькій і шведської фармакопеї входить до складу засобів, що застосовуються для попередження нічних потів у туберкульозних хворих.

Вивчення впливу вуглекислотних і спиртових екстрактів плодових тіл гриба F. officinalis щодо M. tuberculosis, виділених від хворих з різними формами туберкульозу, показали їх високу протитуберкульозну активність. Мікобактерії туберкульозу, що знаходяться в стані спокою, проявили чутливість до водних екстрактів [12] .

Японські дослідники, що займаються вивченням протипухлинної активності полісахаридів, виділених з міцелію ряду базідіоміцетових грибів, виявили таку активність в міцелії лиственничной губки щодо солідної пухлини саркома-180.

Також в даний час в США широко використовуються екстракти F. officinalis в складі косметичних засобів (наприклад, пудри і рум'ян): це дозволяє знизити блиск шкіри і покращувати її зовнішній вигляд, приховати зморшки і пігментні плями.

Малюнок 4. Trametes versicolor - трутовик різнокольоровий.

Trametes versicolor - трутовик різнокольоровий, «хвіст індички»

Гриби роду Trametes є продуцентами ряду цінних біологічно активних речовин, таких як гидролитические і окисні ферменти, полісахариди, стероли, речовини з антимікробної і протипухлинну активність, завдяки чому вони знайшли широке застосування в різних галузях промисловості та медицини. В даний час на їх основі розробляються екологічно чисті безвідходні технології отримання лікарських препаратів, харчових добавок, стимуляторів росту тварин, а також сучасних способів утилізації відходів деревопереробної, текстильної та сільськогосподарської промисловості.

T. versicolor є продуцентом різних позаклітинних гидролитических і окислювальних ферментів, основними з яких є лакказу, лігнін- і марганець пероксидази, які знаходять широке використання в різних прикладних цілях: отримання биопластика, біопаливних елементів, текстильної та целюлозно-паперової промисловості. Так в Європі і США широко налагоджено виробництво ферменту лакказу з T. versicolor, який має широке застосування в деревопереробної, паперовому, текстильному виробництвах, а так же медичних цілях при створенні тест-систем для виявлення різних похідних фенолу в навколишньому середовищі, харчових продуктах і лікарських засобах [9] .

У традиційній китайській і японській народній медицині цілющі властивості Trametes використовувалися протягом багатьох століть. Так, спочатку в країнах Східної Азії їх застосовували у вигляді настоянок і чаїв. Але об'єктами різних досліджень вони стали лише починаючи з 60-х років минулого століття. Автори японських патентів тих років пропонували в якості продуцентів наступні види цього роду: Т. hirsuta, Т. pubescens, Т. versicolor і Т. zonatus [1, 10].

Препарати на основі T. versicolor рекомендовані спортсменам США і Португалії для зміцнення імунної системи, призначені також для імунокорекції та лікування вірусних і онкологічних захворювань домашніх тварин [9, 17].

Вченими ГУ НДІ з вишукування нових антибіотиків ім. Г.Ф. Гаузе проведені дослідження з вивчення протипухлинної активності водних екстрактів міцелію і сумарних водорозчинних полісахаридних фракцій гриба T. versicolor в дослідах in vivo на мишах-гібридах BDF1 з щепленим лімфолейкоз Р388 при пероральному введенні. Отримані дані свідчать про їх достовірної протипухлинної активності [11] .

* * *

В цілому, огляд літературних джерел показує багатий досвід використання плодових тіл базидіальних грибів як джерел фізіологічно активних речовин. Пошук нових продуцентів триває і в даний час. Розширюються колекції продуцентів, що дає можливість розвитку біотехнології отримання нових сполук на основі базидиомицетов, які будуть представляти великий науковий і практичний інтерес.

Однак, незважаючи на те що, властивості плодових тіл відомі давно, визначення умов культивування міцелію і розробка способів його нарощування, визначення біохімічного складу, оцінка різних видів активностей, таких як протипухлинна і імуномодулююча, вивчені мало. Ця область ще чекає своїх дослідників, і напевно відкриє нові перспективи в фармакології і біотехнології.

1. Cui J., Chisti Y. (2003). Polysaccharopeptides of coriolus versicolor: physiological activity, uses, and production . Biotechnol. Adv. 21, 109-122 ;;
2. Iarosz WA, Malarczyk E., Iarzysta M. (2003). Effect of saponin from Midicado sativa extract on biological activity of Trametes versicolor . J. New Horizon of Bioscience in Forest products Field 2003 213-220;
3. Jiang J., Dou Y., Feng Y., Bondartseva M., Gao T., Chen F. (2007). The anti-tumor activity and MDR reversal properties of constituents from Inonotus obliquus II . Мікологія і фітопатологія 5, 455-460 ;;
4. Molitoris HP (1994). Mushrooms in Medicine . Folia Microbiol. 39, 91-98 ;;
5. Moradali M., Mostafavi H., Hejaroude G., Tehrani A., Abbasi M. (2006). Investigation of potential antibacterial properties of methanol extracts from fungus Ganoderma applanatum . Chemotherapy 52, 241-244 ;;
6. Sliva D. (2006). Ganoderma lucidum in cancer research . Leuk. Res. 30, 767-768 ;;
7. Ziegenbein F., Hanssen H., König W. (2006). Secondary metabolites from Ganoderma lucidum pongiporus leucomallellus . Phytochemistry 67, 202-211 ;;
8. Бабицька В.Г., Щерба В.В., Гвоздкова Т.С. (2006). Нові біологічні активні добавки на основі глуінного міцелію базидіальних грибів. Успіхи медичної мікології 6, 178-180 ;;
9. Бабицька В.Г., Щерба В.В., Філімонова Т.В., Рожкова З.А., Поєдинок Н.Л., Трухоновец В.В., Осадча О.В. (2006). Phallusimpudicus (L .: PERS), Hericiumerinaceus (BULL .: FR) PERS і Trametes versicolor (FR.) QUEL Перспективні об'єкти біотехнології. Успіхи медичної мікології 7, 220-222 ;;
10. Бєлова Н. В. (2004). Перспективи використання біологічно активних сполук вищих базидіоміцетів в Росії. Мікологія і фітопатологія 38, 1-7 ;;
11. Краснопільська Л.М., Антимонова А.В. (2007). Отримання біомаси лікарських грибів трутовика лакованого Ganoderma lucidium і шиїтаке Lentinus edodes в зануреної культурі. Успіхи медичної мікології 1, 281-283 ;;
12. Ооржак У.С. (2006). Науково-практичні аспекти раціонального використання плодових тіл Fomitopsis officinalis (Will.) Bond et Sing. // Автореф. дис. канд. біол. наук. Красноярськ, 2006. - 18 с;
13. Прокопенко Г.Г., Лазарєва Г.А., Бровкіна І.Л. (2000). Імуномодулюючу та антиоксидантну дію β-каротину, есенціале при гострій крововтраті. Пат. физиол. і експ. терапія 1, 12;
14. Смирнов Д.О., Бабицька В.Г., Капіч А.Н. та ін. (2007). Вплив полісахаридів глибинних культур Ganoderma lucidum, Lentinus edodes і Crinipellis schevczenkovi на фагоцитарну активність нейтрофілів. Біотехнологія 1, 47-51 ;;
15. Феофілова Є.П. (1994). Каротиноїди грибів: біологніческіе функції і практичне використання. Прикладна біохімія та мікробіологія 30, 181-195 ;;
16. Шишкіна Л.Н., Капіч А.Н. (2006). Антиоксидантна активність ліпідів ксілотрофних базидиомицетов. Успіхи медичної мікології 7, 262-263 ;;
17. Щерба В.В., Пленіна Л.В., Гвоздкова Т.С., Бабицька В.Г. (2007). Лікувально-профілактичні препарати багатофункціонального призначення на основі комплексу сполук лікарських грибів. Успіхи медичної мікології 9, 204-206 ..