Въведение в ергото (Claviceps purpurea)
Ергота от ръж, научно известен като Claviceps purpurea, е паразитна гъба, принадлежаща към семейство КлавиципитацеаТази гъба засяга главно зърнените култури, които са ръж (Secale зърнени култури) най-честият му гостоприемник, въпреки че може да паразитира и по други треви, като пшеница, ечемик, овес, тритикале и диви видове от подсемейство Pooideae. Има повече от петдесет вида от този род, като всички те са способни да заразят голямо разнообразие от едносемеделни растения.
Таксономия и морфология
Таксономично, ерготамът се класифицира в царство Гъби, раздел Аскомикота, клас Сордариомицети, разред Хипокреални, семейство Клещикови, род Клавицепс. СклероциумътЕрготаминовото рогче, известно още като ергот, е втвърдена, лилаво-черна структура, която се вижда по кочаните на зърнените култури. Тези склероции могат да бъдат с дължина между 1 и 4 см и ширина до 5 мм, с външен вид, напомнящ шпората на петел, откъдето идва и общото им наименование в различни езици.
Биология, жизнен цикъл и епидемиология на ергото
Ергота от ръж Тя има сложен и интересен биологичен цикъл. Гъбата оцелява като склероции в почвата или смесена със семената на гостоприемника. Когато условията на околната среда са благоприятни, тя обикновено покълва след период на студ и влажност, което води до плодни тела (малки гъби), които отделят аскоспориТези спори се разпространяват чрез вятър или насекоми и заразяват само яйчника на тревите, причинявайки производството на сладка медена роса с безполови спори (конидии), които се разпръскват допълнително. Заразеният яйчник се заменя от склероциум, който съдържа плътна маса от гъбична тъкан, покрита с тъмна кора.
Този процес не само намалява добива и качеството на зърното, но ако склериите замърсят реколтата и бъдат погълнати от хора или животни, те могат да доведат до сериозно отравяне, известно като ерготизъмЕпидемиологията му е олигоцикличен и зависи от наличието на склероции, условията на влажност и ниските температури по време на цъфтежа на гостоприемниците.
Географско разпространение и гостоприемници
Ергота Често срещано е в региони с хладен, влажен климат, особено в Европа, Северна Америка и планинските райони на Южна Америка и Азия. Ръжта е основният икономически гостоприемник, въпреки че могат да бъдат засегнати повече от 600 други растения. Сред зърнените култури с най-голям селскостопански интерес са ръжта, пшеницата, ечемик, овес, тритикале и райграс. Диви растения като бенграс, блуграс и власатка също могат да бъдат гостоприемници, което затруднява пълния селскостопански контрол.
Структура и химичен състав на ерготамина
Склероции Ерго съединенията са съставени от въглехидрати, аминокиселини, липиди (20-40%), стероли, амини и антрахинонови или ксантанови пигменти. Фармакологичното и токсично значение на тези съединения обаче се състои в... ерголинови алкалоидиСред тях най-забележителните са: ерготамин, ергометрин, ергокриптин, ергокристин, ерготоксин и други съединения, базирани на структурата на лизергинова киселинаВ една проба могат да присъстват до дванадесет различни алкалоида, групирани в прости амиди и езгопептини (ергопептини), които засягат както съдовата, така и нервната система.
Тези съединения имат структурно сходство с биогенни амини (норепинефрин, допамин, серотонин), което обяснява сложния му афинитет към рецепторите на тези невротрансмитери, генерирайки разнообразни ефекти в организма.
История, социално и културно въздействие на ергото
Ерготамът е белязал историята на човечествотоСлучаи на масово отравяне от консумацията на замърсен хляб са документирани от древни времена, като са регистрирани епидемии, известни като „Огънят на Свети Антоний“ o "пареща болест"Засегнатите страдали от ужасна болка, некроза и спонтанни ампутации поради загуба на кръвоснабдяване на крайниците, както и от халюцинации и заблуди. През Средновековието хиляди хора в Западна Европа умирали или били осакатени от поглъщането на тази гъба.
Страдащите от ерготизъм са били лекувани в болници, посветени на Свети Антоний, докато мъчителните им страдания не престанат. Ерготизмът дори е свързван с исторически явления, като например процесите срещу вещиците в Салем и Елевзинските мистерии от древна Гърция, където отварата „кикеон“ уж съдържала ечемик, заразен с ергот, предизвикващ мистични видения и трансови състояния.
Симптоми и видове ерготизъм
- Гангренозен ерготизъмПроизвежда се от силната вазоконстрикция на алкалоидите, която може да доведе до некроза, гангрена и спонтанна загуба на пръсти, крака, ръце и други периферни части на тялото. Началото обикновено е силно усещане за парене, изтръпване и студенина в крайниците.
- Конвулсивен ерготизъм: Проявява се с припадъци, промени в съзнанието, халюцинации, неволеви движения, делириум, световъртеж, тремор и други симптоми на централната нервна система.
Други често срещани симптоми включват гадене, повръщане, диария, силно главоболие, замаяност, болка в гърдите, абнормни маточни контракции и в екстремни случаи сърдечен арест. Масовите отравяния в миналото са резултат от смилането на замърсени зърна, които след това са били използвани за производство на брашно и хляб.
Токсичност и лечение
Ерготамът е изключително токсичен.Смъртоносната доза може да бъде около 1 грам от погълнатия склероций. Токсичността зависи от концентрацията и вида на присъстващите алкалоиди. Наблюдавани са тежки и дори фатални отравяния при селскостопански животни, особено в студени и влажни условия. Ерготамът не губи своята токсичност след готвене или печене на хляб.
Спешното лечение включва предизвикване на повръщане, прилагане на активен въглен и използване на хепарин в комбинация с вазодилататори за смекчаване на вазоконстрикторните ефекти. В случаи на гърчове се използва диазепам. Важно е да се отбележи, че токсични ефекти могат да се наблюдават дори при терапевтично приложение на ерготамин и други алкалоиди, когато се комбинират с макролидни антибиотици, така че тази комбинация е абсолютно противопоказана.
Превенция и контрол в селското стопанство
Днес честотата на отравяне с ерго е драстично намалена благодарение на развитието на селското стопанство, подобрените системи за почистване на зърно и диверсификацията на храненето. Методите за контрол включват:
- Селекция на устойчиви сортове зърнени култури (въпреки че няма абсолютни гени за резистентност).
- Сеитбообращение, дълбоко почистване на семената и отстраняване на остатъци от склероции след прибиране на реколтата.
- Механично отстраняване на склероциите преди смилане.
- Стриктен мониторинг на законовите ограничения за склероции в зърнени храни, предназначени за консумация от хора и животни, за предотвратяване на отравяне.
Европейските и други разпоредби установяват максимални количества за склероции и алкалоиди от ерготаминоза в храни и фуражи, като се извършват периодични прегледи за защита на общественото здраве.
Химичен състав и фармакологични свойства на алкалоидите
Фармакологичното значение на ергото се състои в семейство алкалоиди на лизергиновата киселина, сред които са:
- Ерготамина
- Ергометрин (ергоновин)
- Ергокриптин
- Ергокристин
- Ерготоксин
- Диетиламид на лизергиновата киселина (LSD)
Тези съединения могат да бъдат разделени на:
- Прости амиди на лизергиновата киселинаНапример, ергометрин, с подчертан утеротоничен ефект.
- ЕргопептиниТе преобладават в склероциума и действат като мощни вазоконстриктори.
Традиционни и съвременни медицински приложения
Свойствата на ергото са известни и използвани от векове., особено в акушерството и гинекологията за стимулиране на маточните контракции, предизвикване на раждане или спиране на следродилно кървене благодарение на ефекта на определени алкалоиди. Въпреки че тези приложения са заменени в съвременната медицина от по-безопасни синтетични вещества като окситоцин, някои производни, особено ерготамин, все още се използват в комбинация с кофеин за лечение на тежки мигрени. Бромокриптин, друго полусинтетично производно, се използва за инхибиране на производството на пролактин и лечение на болестта на Паркинсон.
Официалното въвеждане на ергото в медицината датира от древни практики и публикации, като например писмото на д-р Джон Стърнс до Нюйоркския медицински репозиторий, в което той описва „pulvis parturiens“ за ускоряване на раждането. Употребата му обаче носи значителни рискове както за майката, така и за плода.
Полусинтетични производни и съвременна фармакология
- Дихидроерготамин: Използва се за лечение на мигрена.
- Бромокриптин: Допаминов агонист за контрол на секрецията на пролактин и лечение на болестта на Паркинсон.
- Метилергоновин: Контрол на маточно кървене след раждане или гинекологични процедури.
- ЛСД (диетиламид на лизергинова киселина): Мощен психеделик, синтетично получен от лизергинова киселина в ергот.
Фармакологичното действие на тези алкалоиди е сложно, като те действат като агонисти или антагонисти на множество серотонергични, допаминергични и адренергични рецептори. Сред рисковете, свързани с тях, е тежкото свиване на кръвоносните съдове, така че употребата им е противопоказана при определени състояния и трябва да бъде строго контролирана.
