stringtranslate.com

Лекарственное использование грибов

Лекарственные грибы — это грибы , которые содержат метаболиты или могут быть индуцированы для производства метаболитов с помощью биотехнологии для разработки рецептурных препаратов . Соединения, успешно разработанные в лекарства или находящиеся в стадии исследования, включают антибиотики , противораковые препараты , ингибиторы синтеза холестерина и эргостерола , психотропные препараты, иммунодепрессанты и фунгициды .

История

Хотя грибковые продукты уже давно используются в традиционной медицине , возможность идентифицировать полезные свойства и затем извлекать активный ингредиент началась с открытия пенициллина Александром Флемингом в 1928 году. [1] С тех пор было обнаружено много потенциальных антибиотиков, и изучается потенциал различных грибов синтезировать биологически активные молекулы, полезные в различных клинических методах лечения. Фармакологические исследования выявили противогрибковые , противовирусные и противопротозойные соединения из грибов. [2]

Ganoderma lucidum , известный на китайском языке как líng zhī («растение-дух»), а на японском языке как mannentake («гриб, живущий 10 000 лет»), хорошо изучен. [ требуется ссылка ] Другой вид рода Ganoderma , G. applanatum , остается объектом фундаментальных исследований. [ требуется ссылка ] Inonotus obliquus использовался в России еще в XVI веке; он упоминается в романе Александра Солженицына «Раковый корпус» 1967 года. [3]

Исследования и разработка лекарств

Рак

Нет никаких убедительных доказательств того, что какой-либо тип гриба или экстракта гриба может предотвратить или вылечить рак. [4] [ необходим лучший источник ]


11,11' - Дидезоксивертициллин А , изолят морского Penicillium , использовался для создания десятков полусинтетических потенциальных противораковых соединений. [5] 11,11'-Дидезоксивертициллин А, андрастин А , барселоновая кислота А и барселоновая кислота В являются ингибиторами фарнезилтрансферазы , которые могут вырабатываться Penicillium . [6] 3-O-метилфуникон , аницеквол , дуклауксин и рубратоксин В являются противораковыми/цитотоксическими метаболитами Penicillium . [ необходима ссылка ]

Penicillium является потенциальным источником аспарагиназы , лекарства от лейкемии . [7]

В некоторых странах в качестве иммунологических адъювантов были одобрены экстракты грибов бета-глюкана , лентинана , полисахарида-К и полисахаридного пептида . [8]

Антибактериальные средства (антибиотики)

Александр Флеминг проложил путь к бета-лактамным антибиотикам с помощью плесени Penicillium и пенициллина . Последующие открытия включали аламетицин , афидиколин , брефельдин А , цефалоспорин , [9] церуленин , цитромицин , эупенифельдин , фумагиллин , [9] фузафунгин , фузидиевую кислоту , [9] гельволовую кислоту, [9] итаконовую кислоту , MT81 , нигроспорин В , усниновую кислоту , веррукарин А , вермикулин и многие другие.

Ling Zhi-8, иммуномодулирующий белок, выделенный из Ganoderma lucidum

Антибиотики ретапамулин , тиамулин и валнемулин являются производными грибкового метаболита плевромутилина . Плектазин , аустрокортилютеин , аустрокортирубин , копринол , удемансин А , стробилурин , иллудин , птерулон и спарассол исследуются на предмет их потенциальной антибиотической активности. [ требуется ссылка ]

Ингибиторы биосинтеза холестерина

Красный дрожжевой грибок риса Monascus purpureus может синтезировать три статина .

Статины являются важным классом препаратов, снижающих уровень холестерина; первое поколение статинов было получено из грибов. [10] Ловастатин , первый коммерческий статин, был извлечен из ферментационного бульона Aspergillus terreus . [10] Промышленное производство в настоящее время способно производить 70 мг ловастатина на килограмм субстрата. [11] Красный дрожжевой рисовый грибок Monascus purpureus может синтезировать ловастатин, мевастатин и предшественник симвастатина монаколин J. Никотинамидрибозид , ингибитор биосинтеза холестерина, производится Saccharomyces cerevisiae . [ необходима цитата ]

Противогрибковые препараты

Некоторые противогрибковые препараты получены или извлечены из других видов грибов. Гризеофульвин получен из ряда видов Penicillium ; [12] каспофунгин получен из Glarea lozoyensis . [13] Стробилурин , азоксистробин , микафунгин и эхинокандины — все они извлечены из грибов. Анидулафунгин является производным метаболита Aspergillus . [ требуется ссылка ]

Противовирусные препараты

Многие грибы содержат потенциальные противовирусные соединения, остающиеся на стадии предварительных исследований, такие как: Lentinus edodes, Ganoderma lucidum, Ganoderma colossus, Hypsizygus marmoreus, Cordyceps militaris, Grifola frondosa, Scleroderma citrinum, Flammulina velutipes и Trametes versicolor, Fomitopsis officinalis . [14] [15] [16] [17]

Иммунодепрессанты

Циклоспорин был обнаружен в Tolypocladium inflatum , в то время как брединин был обнаружен в Eupenicillium brefeldianum , а микофеноловая кислота в Penicillium stoloniferum . Термофильные грибы были источником предшественника финголимода мириоцина . Aspergillus синтезирует иммунодепрессанты глиотоксин и эндокроцин . Субглютинолы являются иммунодепрессантами, выделенными из Fusarium subglutinans . [18]

Малярия

Кодинеопсин , эфрапептины , зервамицины и антиамебин производятся грибами и остаются предметом фундаментальных исследований . [19]

Диабет

Многие грибковые изоляты действуют как ингибиторы DPP-4 , ингибиторы альфа-глюкозидазы и ингибиторы альфа-амилазы в лабораторных исследованиях. Тернатин — это грибковый изолят, который может влиять на гипергликемию. [20]

Психотропные эффекты

Многочисленные грибы имеют хорошо документированные психотропные эффекты, некоторые из них серьезные и связаны с острыми и опасными для жизни побочными эффектами. [21] Среди них Amanita muscaria , мухомор . Более широко неофициально используется ряд грибов, известных под общим названием «волшебные грибы» , которые содержат псилоцибин и псилоцин . [21]

История хлебопечения содержит сведения о смертельном эрготизме, вызванном спорыньей , чаще всего Claviceps purpurea , паразитом зерновых культур. [22] [23] Психоактивные алкалоиды спорыньи впоследствии были извлечены или синтезированы из спорыньи; к ним относятся эрготамин , дигидроэрготамин , эргометрин , эргокристин , эргокриптин , эргокорнин , метисергид , бромокриптин , каберголин и перголид . [22] [24]

Витамин D2

Фотохимия биосинтеза витамина D 2

Грибы являются источником эргостерола , который может преобразовываться в витамин D2 под воздействием ультрафиолетового света. [25] [26] [27]

Дрожжи

Дрожжи Saccharomyces используются в промышленности для производства аминокислоты лизина , а также рекомбинантных белков инсулина и поверхностного антигена гепатита B. Трансгенные дрожжи используются для производства артемизинина , а также аналогов инсулина . [28] Candida используется в промышленности для производства витаминов аскорбиновой кислоты и рибофлавина . Pichia используется для производства аминокислоты триптофана и витамина пиридоксина . Rhodotorula используется для производства аминокислоты фенилаланина . Moniliella используется в промышленности для производства сахарного спирта эритритола . [ необходима ссылка ]

Ссылки

  1. ^ «Открытие и разработка пенициллина». Американское химическое общество, Международные исторические химические достопримечательности. 2020. Получено 11 марта 2020 г.
  2. ^ Энглер М., Анке Т., Стернер О. (1998). «Производство антибиотиков видами Collybia nivalis, Omphalotus olearis, Favolaschia и Pterula на природных субстратах». Zeitschrift für Naturforschung C . 53 (5–6): 318–24. дои : 10.1515/znc-1998-5-604 . PMID  9705612. S2CID  7189999.
  3. ^ Zheng W, Miao K, Liu Y, Zhao Y, Zhang M, Pan S, Dai Y (июль 2010 г.). «Химическое разнообразие биологически активных метаболитов в склероциях Inonotus obliquus и стратегии погруженного культивирования для повышения регуляции их продукции». Прикладная микробиология и биотехнология . 87 (4): 1237–54. doi : 10.1007/s00253-010-2682-4 . PMID  20532760. S2CID  22145043.
  4. ^ "Лекарственные грибы в лечении рака". Cancer Research UK . Получено 4 ноября 2022 г.
  5. ^ Трафтон, Энн (27 февраля 2013 г.). «Обновление исследований: химики находят помощь в борьбе с раком у природы». Новости MIT .
  6. ^ Overy, David P.; Larsen, Thomas O.; Dalsgaard, Petur W.; Frydenvang, Karla; Phipps, Richard; Munro, Murray HG; Christophersen, Carsten (ноябрь 2005 г.). «Андрастин А и метаболиты барселоновой кислоты, ингибиторы протеинфарнезилтрансферазы из Penicillium albocoremium: хемотаксономическое значение и патологические последствия». Mycological Research . 109 (11): 1243–1249. doi :10.1017/s0953756205003734. PMID  16279417.
  7. ^ Шривастава А., Хан А.А., Шривастав А., Джейн СК., Сингхал П.К. (2012). «Кинетические исследования L-аспарагиназы из Penicillium digitatum». Препаративная биохимия и биотехнология . 42 (6): 574–81. doi :10.1080/10826068.2012.672943. PMID  23030468. S2CID  30396788.
  8. ^ Ina K, Kataoka T, Ando T (июнь 2013 г.). «Использование лентинана для лечения рака желудка». Противораковые агенты в медицинской химии . 13 (5): 681–8. doi :10.2174/1871520611313050002. PMC 3664515. PMID  23092289 . 
  9. ^ abcd Бродбент, Дуглас (июль 1966). «Антибиотики, вырабатываемые грибами». The Botanical Review . 32 (3): 219–242. Bibcode : 1966BotRv..32..219B. doi : 10.1007/BF02858660. JSTOR  4353729. S2CID  23442996.
  10. ^ ab Tobert JA (июль 2003 г.). «Ловастатин и дальше: история ингибиторов HMG-CoA-редуктазы». Nature Reviews. Drug Discovery . 2 (7): 517–26. doi :10.1038/nrd1112. PMID  12815379. S2CID  3344720.
  11. ^ Jahromi MF, Liang JB, Ho YW, Mohamad R, Goh YM, Shokryazdan P (2012). «Производство ловастатина Aspergillus terreus с использованием агробиомассы в качестве субстрата при твердофазной ферментации». Журнал биомедицины и биотехнологии . 2012 : 196264. doi : 10.1155/2012/196264 . PMC 3478940. PMID  23118499 . 
  12. ^ Блок, Сеймур Стэнтон (2001). Дезинфекция, стерилизация и сохранение. Lippincott Williams & Wilkins. стр. 631. ISBN 978-0-683-30740-5.
  13. ^ Ричардсон, Малкольм Д.; Уорнок, Дэвид В. (2003). Диагностика и лечение грибковых инфекций . Wiley. ISBN 978-1-4051-1578-0.
  14. ^ Прадип, Прабин; Манджу, Видья; Ахсан, Мохаммад Фераз (2019). «Противовирусная сила компонентов грибов». Лекарственные грибы . стр. 275–297. doi :10.1007/978-981-13-6382-5_10. ISBN 978-981-13-6381-8. S2CID  181538245.
  15. ^ Фридман М. (ноябрь 2016 г.). «Грибные полисахариды: химия и свойства против ожирения, диабета, рака и антибиотиков в клетках, грызунах и людях». Foods . 5 (4): 80. doi : 10.3390/foods5040080 . PMC 5302426 . PMID  28231175. 
  16. ^ Zhang T, Ye J, Xue C, Wang Y, Liao W, Mao L и др. (октябрь 2018 г.). «Структурные характеристики и биоактивные свойства нового полисахарида из Flammulina velutipes». Углеводные полимеры . 197 : 147–156. doi : 10.1016/j.carbpol.2018.05.069. PMID  30007599. S2CID  51629395.
  17. ^ Girometta C (март 2019). «Fomitopsis officinalis в свете его биоактивных метаболитов: обзор». Mycology . 10 (1): 32–39. doi :10.1080/21501203.2018.1536680. PMC 6394315 . PMID  30834150. 
  18. ^ Kim H, Baker JB, Park Y, Park HB, DeArmond PD, Kim SH и др. (август 2010 г.). «Полный синтез, назначение абсолютной стереохимии и исследования взаимосвязи структуры и активности субглютинолов A и B». Химия: азиатский журнал . 5 (8): 1902–10. doi :10.1002/asia.201000147. PMID  20564278.
  19. ^ Нагарадж Г., Ума М.В., Шивайоги М.С., Баларам Х. (январь 2001 г.). «Противомалярийная активность пептидных антибиотиков, выделенных из грибов». Антимикробные средства и химиотерапия . 45 (1): 145–9. doi : 10.1128/aac.45.1.145-149.2001. ПМК 90252 . ПМИД  11120957. 
  20. ^ Lo HC, Wasser SP (2011). «Лекарственные грибы для контроля гликемии при сахарном диабете: история, современное состояние, будущие перспективы и нерешенные проблемы (обзор)». International Journal of Medicinal Mushrooms . 13 (5): 401–26. doi :10.1615/intjmedmushr.v13.i5.10. PMID  22324407.
  21. ^ ab "Профиль галлюциногенных грибов". Европейский центр мониторинга наркотиков и наркомании .
  22. ^ ab Schiff, Paul L. (сентябрь 2006 г.). «Спорынья и ее алкалоиды». Американский журнал фармацевтического образования . 70 (5): 98. doi :10.5688/aj700598. PMC 1637017. PMID  17149427 . 
  23. ^ Шил, Уильям С. «Медицинское определение эрготизма». MedicineNet . Получено 18 октября 2020 г.
  24. ^ Шаде Р., Андерсон Ф., Суисса С., Хаверкамп В., Гарбе Э. (январь 2007 г.). «Агонисты дофамина и риск регургитации сердечного клапана». The New England Journal of Medicine . 356 (1): 29–38. doi : 10.1056/NEJMoa062222 . PMID  17202453.
  25. ^ Keegan RJ, Lu Z, Bogusz JM, Williams JE, Holick MF (январь 2013 г.). «Фотобиология витамина D в грибах и его биодоступность у людей». Dermato-Endocrinology . 5 (1): 165–76. doi :10.4161/derm.23321. PMC 3897585 . PMID  24494050. 
  26. ^ Камверу ПК, Тиндибале ЭЛ (2016). «Витамин D и витамин D из грибов, облученных ультрафиолетом (обзор)». Международный журнал лекарственных грибов . 18 (3): 205–14. doi :10.1615/IntJMedMushrooms.v18.i3.30. PMID  27481154.
  27. ^ Кардвелл, Гленн; Борнман, Джанет; Джеймс, Энтони; Блэк, Люсинда (13 октября 2018 г.). «Обзор грибов как потенциального источника пищевого витамина D». Питательные вещества . 10 (10): 1498. doi : 10.3390/nu10101498 . PMC 6213178. PMID  30322118 . 
  28. ^ Пеплоу, Марк (16 апреля 2013 г.). «Sanofi запускает производство лекарств от малярии». Chemistry World .

Внешние ссылки