его часть (~ 80 % от экстракта) представлена липокаротиноидным комплексом. Установлена высокая антиокислительная активность экстракта гриба (80 % по отношению к ионолу). По результатам гематологических и биохимических исследований крови лабораторных животных установлено его гепатопротекторное и антиоксидантное действие (Гвоздкова, 2004).
Есть сведения о преимущественном синтезе в организме животных и человека под воздействием стероидов грибного происхождения высокоплотного типа холестерина, не способного к формированию «бляшек» на стенках сосудов, на фоне угнетения синтеза холестерина низкой плотности, ответственного за закупорку сосудов и патологические последствия этого явления (Bobek, Galbavy, 1999). Современным направлением модификации диет при помощи грибов может служить косвенный путь. Американскими исследователями показано, что использование мицелия Trametes versicolor, Ganoderma lucidum, Schizophillum commune, Pleurotus ostreatus, P. sajor-caji, Lentinus edodes и дру-
гих видов для кормления домашней птицы способно понизить содержание холестерина в мышечной ткани и обеспечивает получение полноценного белкового продукта с диетическими свой-
ствами (Se, 2000).
Таким образом, в литературе есть достаточно сведений о позитивных результатах использования базидиальных грибов в качестве источников ценных веществ, перспективных в птицеводстве.
В дополнение к высокой пищевой ценности, многие виды съедобных грибов-макромицетов имеют давно известный, в частности, в странах Востока, статус природных средств, используемых в лечебных целях. В этом контексте уместно цитирование древней китайской пословицы, гласящей, что “пища должна быть лекарством”. Большая доля несъедобных видов, причем большинство приоритетных видов относятся к дереворазрушающим базидиомицетам, также издавна используются как лекарственное сырье (Smith et al, 2002). В последней четверти прошлого столетия было известно, по крайней мере, 270 видов съедобных или условно съедобных грибов, у которых описаны различные терапевтические свойства. Ценные в лечебно-фармацевтическом отношении свойства грибов известны и нашли широкое примене-
50
ние в народной медицине и вполне обоснованы с научной точки зрения (Денисова, 1998; Брагинцева, 2005). Метаболические процессы грибов, слагаемые из реакций анаболизма и катаболизма, обеспечивают образование различных полимеров и низкомолекулярных веществ, которые служат действующими началами профилактических и лечебных соединений. Физиологические соединения грибов рассматриваются как основа функциональных продуктов, они привлекают внимание специалистов разных отраслей практической биохимии и медицины (Горшина и др.,
2001, 2005, 2006; Горшина, 2008).
Из всех продуктов, получаемых с помощью микробных, в том числе, грибных, процессов, наибольшее значение имеют вторичные метаболиты. Вторичные метаболиты, называемые также идиолитами, это низкомолекулярные соединения, не требующиеся для роста в чистой культуре. Они производятся ограниченным числом таксономических групп и часто представляют собой смесь близкородственных соединений, относящихся к одной и той же химической группе. Если вопрос о физиологической роли вторичных метаболитов в клетках-продуцентах был предметом серьезных дискуссий, то их промышленное получение представляет несомненный интерес, так как эти метаболиты являются биологически активными веществами: одни из них обладают антимикробной активностью, другие являются специфическими ингибиторами ферментов, третьи – ростовыми факторами, многие обладают фармакологической активностью. К вторичным метаболитам относятся антибиотики, алкалоиды, гормоны роста растений и токсины. Фармацевтическая промышленность разработала сверхсложные методы скрининга (массовой проверки) микроорганизмов на способность продуцировать ценные вторичные метаболиты (Егоров, 1988). Получение такого рода веществ послужило основой для создания целого ряда отраслей микробиологической промышленности. Первым в этом ряду стало производство пенициллина; микробиологический способ получения пенициллина был разработан в 1940-х годах и заложил фундамент современной промышленной биотехнологии.
Лекарственные препараты, созданные на основе грибных метаболитов, могут успешно заменять аналогичные по биологическому эффекту препараты растительного и животного проис-
51
хождения (Феофилова и др., 2001). Экстракты и порошки, полученные из плодовых тел многих видов ксилотрофных базидиомицетов, издавна применяются в народной, альтернативной, а в последние годы, благодаря открытию и идентификации активных начал, и в качестве фармакопейных препаратов – в официальной медицине. Так, Jiang и др. (2007) выделили четыре компонента наиболее известного лекарственного гриба, Inonotus obliquus: инотодиол, ланостерол, 3 гамма-гидрокси-ланоста-8,24- диен-21-кислоту и маннитол, которые подавляют рост опухолевых клеток, причем инотодиол имеет высокую активность превращать колонии клеток, устойчивые к доксорубицину, устойчивые к гепатиту G2. Эти авторы впервые показали, что инотодиол может ингибировать устойчивость колоний раковых клеток к лекарственным препаратам (MDR resistance). Показана иммуномодулирующая активность, антивирусный эффект против вируса иммунодефицита человека и гриппа, отмечено, что I. obliquus регулирует путь ответа цитокинина и интерлейкина (Ichimura et al., 1998). Меланиновый комплекс проявляет антиоксидантную и генопротекторную активность (Babitskaya et al., 2001). Экстракты из плодовых тел широко распространенного вида Lenzites betulina проявляют противоопухолевую активность (Ikekawa et al., 1968; Ohtsuka et al., 1973; Ren et al., 2006). Биоактивные компоненты бетулинан А и бетулинан Б, проявляют антиоксидантную активность (Lee et al., 1995), а эргостерол пероксид и 911дигидроэргостерол пероксид – иммуносупрессорную (Fujimoto et al., 1994). Антимикробная активность обнаружена у различных типов экстрактов по отношению к Staphylococcus aureus,
S. epidermidis, Bacillus subtilis (Yamac, 2006). Столь же обычный для средней полосы России вид Piptoporus betulinus используют как укрепляющее средство, повышающее сопротивляемость организма (Денисова, 1998). Из этого гриба выделен новый антибиотик пиптамин; его тритерпеноиды показаны при хроническом дерматите (Stamets, 2002). Наконец, из Pleurotus ostreatus выделен убиквитиноподобный гликопротеин, проявляющий активность против обратной транскриптазы ВИЧ-1; лектины, полисахариды и полисахаропептиды имеют противораковое и понижающее уровень глюкозы крови действие (Низковская, 1983; Степанова. 2008; Wang, 2000). Экстракт P. ostreatus обладает ан-
52
тиоксидантными (Fedotov, Bugrin, 2001), иммуномодулирующими свойствами, стимулирует пролиферацию В-клеток и, в меньшей степени, Т-клеток (Голощев и др., 2002; Шнырева, 2004).
Вопытах in vitro экстракт показывает антимикробные, антитоксические, радиопротекторные и радиосорбционные свойства (Герасименя и др., 2001). Водные экстракты из плодовых тел другого вида из этого же рода, P. pulmonarius, проявляют противовирусную активность по отношению к вирусу HIV-1 RT иммунодефицита человека (Jianbin et al., 2007), а также антиоксидантную, противовосполительную и противоопухолевую активность (Jose et al., 2002). Богатым комплексом активных начал обладают грибы рода Trametes. Полисахариды T. gibbosa обладают противовоспалительной и вазопротекторной активностью (Czarnecki, Grzybek, 1995). Экстракты мицелиальной культуры проявляют антиопухолевую активность (Ohtsuka et al., 1973; Ren et al., 2006; Yassin et al., 2008), антивирусный эффект (Mlinaric et al., 2005).
Экстракт плодовых тел проявляет противовирусную активность по отношению к вирусу HIV-1 RT иммунодефицита человека (Jianbin et al., 2007). T. versicolor используют как противовоспалительное при заболевании верхних дыхательных путей, мочевого и пищеварительного тракта, болезнях печени, включая гепатит
Ви хронические гепатиты, а также при ослаблении иммунитета. Экстракт обладает антивирусными, антимикробными, антираковыми, антиоксидантными свойствами (Денисова, 1998; Jacqueline et al., 2002; Stamets, 2002). Было изучено подавление ВИЧ-1 экс-
трактом T. versicolor, содержащим гликопротеины (Tochikura et al., 1987; Collins and Ny, 1997).
Таким образом, не только экзоты, но и весьма распространенные в условиях средней полосы России виды ксилотрофных базидиомицетов обладают ценными фармацевтическими свойствами. Однако, по мнению ряда ученых, «три вида базидиомице-
тов: маитаке (Grifola frondosa), шиитаке (Lentinula edodes),
и рейши (Ganoderma lucidum) продемонстрировали феноменаль-
ный целебный потенциал» (Sliva, 2006; Saljoughian, 2009). Обзор существующей информации свидетельствует о том, что основными категориями ценных метаболитов грибов являются, в основном, полисахариды и тритерпены. Обнаружение в конце 60-х годов прошлого столетия группой японских ученых онкостатиче-
53
ских свойств указанных грибных метаболитов, прежде всего полисахаридов, стало стимулом к активизации исследований в этом направлении во всем мире. Это послужило поводом для активного поиска и изучения подобных соединений и их продуцентов. Антиопухолевый эффект связывают с действием комбинаций тритерпенов и полисахаридов и возможной реализацией различных механизмов: деградация сосудов, кровоснабжающих опухоль, и стимуляция апоптоза раковых клеток (Fang et al., 2006). Существуют, вероятно, и другие механизмы, вовлеченные в антиопухолевое действие грибных метаболитов, например, торможение развития патологических клеток, содержащих обилие гормональных рецепторов (андрогенных и эстрогенных) (Borchers et al., 2005).
Итак, биологическую активность большинства базидиальных макромицетов связывают с присутствием в них глюканов, гетероглюканов и глюкозаминов. В грибной клетке углеводы представлены свободными и связанными сахарами, количество которых может достигать более 60% от воздушно-сухой массы. Исследование структуры и свойств углеводов цитозоля, выполняющих массу функций в грибной клетке представляет собой одно из интересных направлений биохимии и физиологии грибов, однако биологическая роль и свойства этих веществ при их потреблении, изучаются в настоящее время еще более активно, как актуальнейшие вопросы с позиций медицинской биотехнологии. Большинство биологически активных полисахаридов грибов являются линейными или разветвленными β-1,3-D-глюканами или белково-гликановыми комплексами. Известно, что β-1,3-D- глюкан активирует макрофаги, связываясь со специфическим рецептором на поверхности этих клеток (Smith, 2002). Предполагают, что одними из таких рецепторов служат toll-like рецепторы. В частности полисахарид GLPS, выделенный из водного экстракта плодовых тел Ganoderma lucidum, связывается с поверхностью макрофагов и В-лимфоцитов с помощью рецептора TLR-4. В опытах in vitro было показано, что GLPS активировал макрофаги и В-клетки нормальных мышей, но не клетки мышей, мутантных по гену, кодирующему TLR-4. Причем установлена высокая конкурентоспособность названного полисахарида за связывание рецепторов перед другими полисахаридами, для которых показа-
54