© Национальная академия микологии, 2013
106Фундаментальные основы микологии и создание лекарственных...
Вряду фармацевтических и парафармацевтических средств препараты,содержащиеэссенциальныежирныекислоты(вита- минF-99,Мористерол,Эссенциале,Интралипид,Липофундин, Флюосол,Липозин,Трив:1000,Эссавен,Полиен,Эйконол,Эйко- вит,Фитос-F),широкоиспользуютсядляпрофилактикиилече- ния заболеваний, связанных с нарушениемлипидногообмена. Однаизжирныхкислот–эйкозапентаеновая–обладаетвысокой биологической активностью и эффективна при коронарной и почечной недостаточности, атеросклерозе, псориазе, неинсу- линозависимомдиабете, злокачественных новообразованиях.
Высокая биологическая активность ПНЖК стимулирует ис- следованияпосозданиюлекарственныхсредств,используемых каквотечественной,такизарубежноймедицинскойпрактике.
Базидиомицеты могут быть использованы как источники получения липидов, которые находят применение как меди- цинские препараты. Проведенные исследования по составу липидоввысшихгрибов,начатыеещев60-егоды,показали,что в мицелии шляпочных грибов преобладаетлинолевая кислота
(С18:2, ∆9,12), составляющаядо 70 – 80% отсуммыжирныхкислот. Впервые это было показано на примере Calvatia gigantea, у ко-
торой количество С18:2 составлялодо 75%. Из насыщенных кис- лоту базидиомицетов преобладает пальмитиновая, остальные
жирные кислоты (С18:3, С18:0, С18:1) составляют незначительный процент. Есть и полиненасыщенные жирные кислоты.
Отмеченная выше закономерность в жирнокислотном
составе P. ostreatus и L. edodes – очень высокий уровень С18:2 – характерна, по нашим данным, и для других базидиомицетов
–Kuehneromyces mutabilis,A. bisporus идр.(см.Табл.15).Однако наибольшее количестволиноленовой кислоты образует все же P. ostreatus, и липиды этого гриба более ненасыщенные, чем липиды A. bisporus.
Обращаетнасебявниманиеитотфакт,чтоP. ostreatus содер-
житдостаточноредкуюгептадеценовуюкислоту(С17:1),которой медики придают особое значение при составлении современ-
ныхдиетдля бизнесменов. Нафакте, что базидиальные грибы способны синтезировать почти 80% С18:2, следует остановиться особо.Известно,чтокнезаменимымжирнымкислотамотносят
http://www.mycology.ru
© Национальная академия микологии, 2013 |
|
Лекарственная ценность грибов |
107 |
тольколинолевую(С18:2)илиноленовую(С18:3)кислоты,которые несинтезируются в организме млекопитающих.
Таблица15.Жирнокислотныйсоставлипидовплодовыхтел (шляпок) грибов разныхтрофических групп.
Вид |
Степень |
|
Жирные кислоты, (% от суммы) |
|
||||||
гриба |
ненасы- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
14:0 |
16:0 |
17:0 |
17:1 |
18:0 |
18:1 |
18:2 |
18:3 |
|||
|
щенности |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A. bisporus |
1,51 |
1,8 |
12,6 |
1,2 |
0,1 |
5,0 |
8,9 |
68,8 |
1,6 |
|
A.balcha- |
1,40 |
1,7 |
13,5 |
1,1 |
1,4 |
6,2 |
9,0 |
65,3 |
1,8 |
|
schiensis |
1,52 |
2,3 |
8,1 |
4,2 |
0,5 |
4,0 |
10,2 |
70,6 |
0,1 |
|
P. ostreatus |
||||||||||
K. mutabilis |
1,58 |
2,2 |
7,2 |
2,3 |
10,8 |
3,2 |
3,4 |
68,8 |
2,1 |
|
L. edodes |
1,40 |
1,1 |
24,1 |
Cл |
Cл |
3,0 |
4,8 |
65,4 |
1,6 |
|
Кроме этих жирных кислот организму нужна еще одна не- заменимая кислота – арахидоновая (АК) (5,8,11,14-цис-эйкоза- тетраеноваякислота).АКотноситсякω6–группенезаменимых полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК). Если с пищей поступает достаточное количество линолевой кислоты, то по- требностьорганизмавАКможетбытьполностьюудовлетворена. Арахидоновую(С20:4),эйкозапентаевую(С20:5),эйкозагексаеновую (С20:6) некоторые авторы относят к эссенциальным (незамени- мым) жирным кислотам.
Однаковорганизмеэтикислоты,какужеупоминалосьвыше, могутсинтезироватьсяизпредшественниковС18:2 и С18:3,поэтому
С20:4, С20:5 и С20:6 чащеназываютусловноэссенциальными.АКне- обходимадляобразованияобширнойгруппыфизиологическии
фармакологическиактивныхсоединений–эйкозаноидов.Кним относятся простаноиды (простагландины, простациклины, тромбоксаны) и лейкотриены. Все эти соединения выполняют ворганизмечрезвычайноважныефункции:регулируютприток крови к определенному органу, влияют на кровяное давление, контролируюттранспорт ионов через мембрану и т.д.
АК играет важную роль в диетпитании и медицине: предот- вращаетатеросклероз, коронарныеболезнисердцаит.д. Ееис-
http://www.mycology.ru
© Национальная академия микологии, 2013
108 Фундаментальные основы микологии и создание лекарственных...
пользуют для приготовления питательных смесей для грудных детей.АКсодержитсявпечениижелткекуриныхяиц,новочень малыхконцентрациях,поэтомувнастоящеевремяАКполучают
спомощью мицелиальных грибов рода Mortierella, например, M. alpina. Промышленноепроизводствомицелиальныхгрибов
свысоким содержанием в биомассе АК (до 70 %) существует в Италии и Китае. АК входит в состав смесей для грудных детей в 60 странах мира и широко применяется в качестве пищевой добавки.
Анализ данных по биотехнологическому методу получения АК позволяет предположить, что наиболее прогрессивным будет совмещение технологии получения биодизеля (отход этогопроизводства–глицерин)спроизводствомАК. Глицерин служит источником углерода для продуцента АК (грибы рода Mortierella), что приводит к значительному удешевлению ко- нечного продукта – ПНЖК на основе генетически стабильных продуцентов-трансформантов,способныхксверхсинтезуэссен- циальных жирных кислот.
ШтаммгрибаMucor ИНМИ,полученныйвИнститутемикро- биологииим.С.Н.ВиноградскогоРАН,способенсинтезировать
липиды,содержащиеγ-линоленовуюкислоту(С18:3, 6,9,12;семей- ствоω6) в высокой концентрации. Содержаниеγ-линоленовой кислоты в липидах зависит от условий выращивания гриба: от вида источника углерода и азота, от режима углеродного и азотного питания.
Прииспользованиивкачествеисточниковпитанияглюкозы имочевиныврежимеподпиткиуровеньγ-линоленовойкислоты влипидахдостигал45%отсуммыжирныхкислот.Изучениерас- пределения кислоты среди разных классов липидов показало, чтосамая высокая ее концентрация (более 30%) наблюдалась в жирных кислотах фосфолипидов – фосфатидилхолине (ФХ) и фосфатидилэтаноламине(ФЭА),атакжевофракциисвободных жирных кислот (СЖК) (более 40%). Относительное содержа- ние фосфолипидов в общих липидах при этом составляло 15%. Втриацилглицеринах(ТАГ)уровеньγ-линоленовойкислотыдо- стигал22%всуммежирныхкислот.СодержаниеТАГ–основной фракции липидов – изменялось от 25 до 50% в зависимости от
http://www.mycology.ru
© Национальная академия микологии, 2013 |
|
Лекарственная ценность грибов |
109 |
условий выращивания культуры: соотношения C/N, концен- трации источникауглерода. Использование последовательной экстракции липидов этанолом и гексаном позволяет получить фракции липидов с преимущественным содержанием фосфо- липидов или ТАГ. Полученное «γ-линоленовое» масло может содержатьболее90%ТАГ.Показано,чтоγ-линоленоваякислота эффективна прилечении аллергическихдерматитов, обладает высокой репаративной активностью при заживлении ран и ожогов. Ееиспользованиеснижаетрискразвитиясердечно-со- судистыхзаболеваний,артрозов,диабета,раковыхзаболеваний, вчастности, опубликованы результатыоподавленииразвития рака поджелудочной железы и усилении эффекта противора- ковой терапии.
2.1.1.2. Нейтральные липиды мицелиальных грибов
Срединейтральныхлипидов грибовопределенныйинтерес медиков вызывают каротиноиды, а также стерины, убихино- ны и пренолы. Каротиноиды – это широко распространенные терпеноидныепигменты. Накопленныекнастоящемувремени данные показывают, что каротиноиды могут защищать орга- низм от заболеваний, вызываемых свободными радикалами, например катаракта и склероз и, что особенно важно, влияют на раковыеопухоли.
Каротиноиды получаютдвумяспособами: химическимсин- тезом, например β-каротин, и биотехнологическим способом. Последним способом получают, кроме β-каротина, и такие каротиноиды как лютеин, зеаксантин, ликопин и др. В насто- ящее время в биотехнологии применяют несколько способов увеличения выхода каротиноидов:
•Использованиехимическихсоединений.Например,для стимуляции синтеза ликопина у грибов Blakeslea trispora в течение ферментации добавляют такие соединения как N,N-диэтилалкиламин, метилгептенон, имидазол, произ- водные пиридина. При этом выход ликопина может быть увеличендо 1,5%.
•Освещениеитемпературноевоздействие.Так,синтез каротиноидов у Rhodotorula glutinis значительно увели-
http://www.mycology.ru
© Национальная академия микологии, 2013
110 Фундаментальные основы микологии и создание лекарственных...
чивается при освещении «белым» светом, в частности, возрастает уровень торулародина. У Mucor rouxii выход каротиноидовувеличиваетсявтриразаприкультивирова- ниимицелияпри 40 оСваэробныхусловияхпосравнению
с контролем (при 28 оС).
•Добавлениемвсредувыращиванияметалловисолей.
Например, в присутствии следовых количеств (0,01 мкм) меди, железа и магния уровень каротиноидов у B. trispora можноувеличить почти в семь раз.
•Модификации в метаболических путях при исполь- зовании рекомбинантной ДНК позволяют некароти-
ногенный организм превратить в активного синтетика этихпигментов. Сэтойцельюиспользуюттакиегрибыкак
Candida utilis, Saccharomyces cerevisiae, Zymomonas mobilis.
•Совместное культивирование гетероталличных штаммов мукоровых грибов, отличающихся в половом отношении (штаммы обозначают как (+) и (–)) и образу- ющих половые споры – зиготы – только при совместном культивировании.
Этотфеноменполучилназваниегетероталлизма(см.выше), ив биотехнологическойпрактикеегоиспользуютдляувеличе- ния выхода миколикопина, убихинона и других нейтральных липидов, имеющих медицинское значание.
Феноменгетероталлизмадостаточноширокоиспользуетсяв биотехнологиидляполучениярядаизопреноидныхсоединений, в частности β-каротина и ликопина. Терапевтический эффект каротиноидов является многоплановым, и именно это обеспе- чивает этим пигментам большую медицинскую значимость. Каротиноиды влияют на ряд заболеваний, которые стали наи- болеераспространеннымивXXIвеке,причемвнастоящеевремя особоевниманиекаротиноидам,какантиоксидантам,придается прилечении катаракты и некоторыхдефектов сетчатки.
В середине XX века β-каротин считался панацеей от многих заболеваний, и его добавляли в хлебные продукты, конфеты, кондитерские и другие пищевые изделия. В то время химиче- скийсинтезэтогокаротиноидастоилещедостаточнодорого,и представлялоинтересразработатьбиотехнологическийспособ
http://www.mycology.ru