Naukowcy wyhodowali leczniczy „grzyb zombie” o dużej sile działania

Kordyceps wyhodowany w laboratorium, taki jak w większości tanich suplementach sprzedawanych obecnie, ma bardzo niski poziom kordycepiny– koreańscy naukowcy znaleźli sposób na zwiększenie produkcji tego kluczowego związku.

Główny zwycięzca: Owocnik pasożytniczego grzyba wyrasta z ciała muchy
Główny zwycięzca: Owocnik pasożytniczego grzyba wyrasta z ciała muchy | fot. Roberto García-Roa

Grzyb Kordyceps (Cordyceps) wyewoluował przerażającą zdolność do dominowania ciał owadów – ale jest również badany pod kątem imponującego zakresu potencjalnych efektów leczniczych. Naukowcy znaleźli sposób na 100-krotne zwiększenie produkcji kluczowej substancji chemicznej. Grzyb Cordyceps może być znany jako „grzyb zombie” – nie bez powodu. Jego nazwa wywodzi się z greki i łaciny, co oznacza „głowa maczugi”, a wiele dokumentalnych filmów przyrodniczych koncentruje się na jego mrożącej zdolności do zarażania niektórych owadów – najczęściej mrówek, i dosłownej deformacji ich ciał. Kordyceps ewoluował wraz z mrówkami i uczynił z nich zdumiewająco złożoną i makabryczną część swojego cyklu reprodukcyjnego.

Większość z nas zazwyczaj nie myśli o grzybach jako szczególnie inteligentnych organizmach, ale Kordyceps jest doskonałym przykładem na to, jak mało rozumiemy o grzybach. Kiedy pojedynczy zarodnik Ophiocordyceps unilateralis zakaża mrówkę, zaczyna on przemieszczać się w jej krwiobiegu, namnażając się. Wkrótce te poszczególne komórki zaczynają działać wspólnie, łącząc się za pomocą rurkowatych wypustek strzępek, aby rozpocząć komunikację i dzielenie się składnikami odżywczymi.

Te strzępki grzybów zaczynają następnie rozprzestrzeniać się w mięśniach mrówki, penetrując i otaczając włókna mięśniowe w całym ciele mrówki, z jednym godnym uwagi wyjątkiem. W przeciwieństwie do zombie z filmów science fiction, Kordyceps zazwyczaj pozostawia mózgi mrówek zupełnie nietknięte. Zamiast tego, działając jak superorganizm, sieć grzybów zaczyna dusić neurony ruchowe mrówki, aż idealnie nienaruszony mózg mrówki zostanie mniej lub bardziej całkowicie odizolowany od ciała.

„Mrówka zombie” zarażona, kontrolowana i ostatecznie zjadana przez Ophiocordyceps unilateralis

Jeśli proces ten brzmi niewiarygodnie, to, co dzieje się później, jest naprawdę przerażające. Grzyb przejmuje ciało mrówki i zaczyna nim „kierować” tak, jak ty samochodem. Systemy lokomocyjne mrówek są stosunkowo proste, a Kordyceps przez wieki nauczył się operować nogami. Sam w sobie byłby to oszałamiający wyczyn, ale grzyb wie dokładnie, dokąd chce się udać jego gospodarz.

To zmusza mrówkę do znalezienia pionowego pędu rośliny lub pnia drzewa, na które można się wspiąć, blisko gniazda mrówek. Wprowadza mrówkę około 25 cm (10 cali) w górę rośliny, gdzie temperatura i wilgotność są najbardziej odpowiednie. I zmusza mrówkę do gryzienia środkowej łodygi liścia, zaciskając szczękę i określając ostateczne miejsce spoczynku mrówki.

Nie ma sposobu, aby powiedzieć, czego doświadcza izolowany mózg mrówki w wyniku tego procesu, ale w ciągu najbliższych tygodni jej ciało zostaje pochłonięte przez Kordycepsa, a jej głowa wybucha, gdy narządy rozrodcze grzyba wybuchną w falliczny występ, który w końcu się wydmuchuje. świeża partia zarodników grzybów, która delikatnie spływa na dno lasu, z idealnej wysokości, niedaleko mrowiska, gotowa jest zarazić nowe ofiary.

Przerażająca inteligencja grzybów, jaką przejawia w mrówczym organizmie, stanowi doskonałą pożywkę dla materiałów dokumentalnych i filmów science fiction. Wiele osób nie zdaje sobie jednak sprawy, że jest to tylko jeden szczególnie makabryczny gatunek Kordycepsa. Badacze znają ponad 750 innych, z których każdy opiera swój cykl życiowy na konkretnym żywicielu – często larwach owadów – z procesem równie precyzyjnie dostosowanym, jak ten opisany powyżej.

Wiele osób w krajach zachodnich nie zdaje sobie również sprawy, że niektóre rodzaje grzybów Kordyceps – szczególnie Cordyceps militaris i Ophiocordyceps senensis – są suplementami zdrowotnymi z najwyższej półki w wielu wschodnich tradycjach medycznych, gdzie od wieków są stosowane w leczeniu nerek, niskiego libido, problemów z oddychaniem, hiperglikemii i szeregu innych schorzeń. Przeprowadzono pewną ilość badań naukowych nad wpływem tych grzybów i ich składowych substancji chemicznych na modelach zwierzęcych i laboratoryjnych, a niektóre wyniki z pewnością wyglądają obiecująco.

„Jego ekstrakty i składniki bioaktywne”, czytamy w przeglądzie recenzowanych badań z 2021 r. w czasopiśmie Frontiers in Pharmacology, „były związane z produkcją cytokin, takich jak interleukina i czynnik martwicy nowotworu (TNF)-α, stymulacja fagocytozy komórek odpornościowych , wytwarzanie tlenku azotu poprzez zwiększenie indukowanej aktywności syntazy tlenku azotu i stymulacjai odpowiedzi zapalnej poprzez szlak kinaz białkowych aktywowanych mitogenami, Inne działania farmakologiczne, takie jak przeciwutleniające, przeciwnowotworowe, przeciwhiperlipidemiczne, przeciwcukrzycowe, przeciwzmęczeniowe, przeciwstarzeniowe, hipocholesterolemiczne w badaniach przedklinicznych donoszono o działaniu hipotensyjnym, rozkurczu naczyń, działaniu przeciwdepresyjnym, afrodyzjaku i działaniu chroniącym nerki”.

Jego popularność jako suplementu wzmacniającego zdrowie, energię, odporność i wytrzymałość, w połączeniu ze złożonym procesem reprodukcji opartym na innych organizmach, sprawiły, że Kordyceps jest niezwykle kosztowny. I chociaż wyhodowane w laboratorium „wegetariańskich” ekstraktów Cordyceps CS-4 są szeroko dostępne na rynku jako niedrogie (i w dużej mierze nieuregulowane) suplementy zdrowotne, są one zazwyczaj uprawiane na sfermentowanych ziarnach ryżu.

Koreańscy naukowcy hodowali Kordyceps na sześciu różnych rodzajach owadów spożywczych i odkryli, że byli w stanie radykalnie zwiększyć produkcję kordycepiny w powstałych grzybach

Hodowla grzyba Kordyceps na 6 różnych podłożach a zawartość kordycepiny
Hodowla grzyba Kordyceps na 6 różnych podłożach a zawartość kordycepiny

Według naukowców z Koreańskiego Uniwersytetu Narodowego Chungbuk problem polega na tym, że stosowanie Kordycepsu na tego rodzaju wegańskiej diecie skutkuje gorszym produktem, ze szczególnie niskim poziomem kluczowego bioaktywnego związku zwanego kordycepiną, który naukowcy uważają za istotny składnik „terapeutyczny” .

Zespół postanowił więc zbadać, czy hodowanie szczepu Cordyceps militaris w laboratorium na podłożu zrobionym z owadów zamiast ryżu podniesie poziom użytecznej kordycepiny. Zespół zebrał sześć różnych dostępnych na rynku rodzajów suszonych owadów, wszystkie dopuszczone do sprzedaży jako żywność w Korei: świerszcze, poczwarki jedwabników, larwy mącznika, koniki polne, larwy nosorożca japońskiego, z brązowym ryżem jako grupą kontrolną. Następnie hodowano na nich Kordycepsa przez dwa miesiące, zbierano owocniki grzyba i analizowano każdy rodzaj, aby zobaczyć, ile wyprodukowano kordycepiny.

Wyniki były bardzo zróżnicowane, ale wszystkie grzyby na bazie owadów wytwarzały znacznie więcej kordycepiny niż te karmione ryżem. Najgorzej sprawujący się owad, poczwarki jedwabników, produkował około trzy razy więcej kordycepiny niż ryż. Najlepszy, japoński chrząszcz nosorożca, wyprodukował około 100 razy więcej niż ryż.

Naukowcom udało się zawęzić główny czynnik do zawartości tłuszczu u owadów, a konkretnie do poziomu kwasu oleinowego. Dodanie kwasu oleinowego do poczwarek jedwabników poprawiło produkcję kordycepiny o imponujące 50%.

Metoda uprawy Kordycepsa sugerowana w tym badaniu umożliwi bardziej efektywną i ekonomiczną produkcję kordycepiny – powiedział dr Lee, starszy autor nowego artykułu badawczego opisującego tę pracę. Jednak zabezpieczenie jadalnych owadów nie jest jeszcze wystarczające do zwiększenia skali do poziomu przemysłowego. Uważa się również, że bardziej wydajna produkcja może być możliwa dzięki wykorzystaniu innych owadów, co należy wykazać w dalszych badaniach.

Wyniki badań opublikowano w recenzowanym czasopiśmie Frontiers in Microbiology.

➔ Obserwuj nas w Google News, aby być na bieżąco!

źródło: Narodowy Uniwersytet Chungbuk | New Atlas