Claviceps purpurea -Claviceps purpurea

Claviceps purpurea
Claviceps purpurea.JPG
Tieteellinen luokittelu muokata
Kuningaskunta: Sienet
Osasto: Ascomycota
Luokka: Sordariomycetes
Tilaus: Hypokreaelit
Perhe: Clavicipitaceae
Suku: Kaulahauat
Laji:
C. purpurea
Binominen nimi
Claviceps purpurea
Ekologiset rodut
  • G1 - avoimien niittyjen ja peltojen ruoho;
  • G2 - kosteat, metsäiset ja vuoristoiset elinympäristöt;
  • G3 ( C. purpurea var. Spartinae ) - suolaheinät ( Spartina , Distichlis ).

Claviceps purpurea on torajyvä sieni , joka kasvaa korvissa sekä rukiin ja niihin liittyvien viljan ja rehun kasveja. Tämän sienen, ergot sclerotiumin ,selviytymisrakenteen saastuttamien jyvien tai siementenkulutusvoi aiheuttaa ergotismia ihmisille ja muille nisäkkäille. C. purpurea vaikuttaa yleisimmin risteäviin lajeihin, kuten ruisiin (sen yleisin isäntä), sekä ruisvehnään , vehnään ja ohraan . Se vaikuttaa kauraan vain harvoin.

Elinkaari

Claviceps purpurean elinkaaren eri vaiheet
hedelmäkappaleet, joissa on pää ja niska Sclerotiumilla

Ergot ytimen kutsutaan Sclerotium clavus kehittyy, kun kukka kukinnan ruoho tai vilja on saanut tartunnan ascospore on C. purpurea . Tartuntaprosessi jäljittelee siitepölyjyvää, joka kasvaa munasarjaksi hedelmöityksen aikana . Koska infektio edellyttää sieni -itiön pääsyä leimautumiseen , C. purpurean tartuttamat kasvit ovat pääasiassa avoimia kukkia ylittäviä lajeja , kuten ruista ( Secale cereale ) ja Alopecurus .

Lisääntyvä sienirihmikko tuhoaa sitten kasvien munasarjan ja muodostaa yhteyden verisuonikimppuun, joka oli alun perin tarkoitettu kehittyvän siemenen ruokintaan . Ensimmäisessä vaiheessa ergot infektio ilmenee valkoisena pehmytkudoksen (tunnetaan Sphacelia segetum ) tuotetaan sokeripitoiset honeydew , joka usein putoaa pois tartunnan ruoho kukkien. Tämä hunajakaste sisältää miljoonia aseksuaalisia itiöitä ( konideja ), jotka hyönteiset tai sade levittävät muille kukille . Myöhemmin Sphacelia segetum muuttuu kovaksi kuivaksi Sclerotium clavukseksi kukkulan kuoren sisällä. Tässä vaiheessa alkaloidit ja lipidit (esim. Risinoolihappo ) kertyvät Sclerotiumiin.

Kun kypsä Sclerotium putoaa maahan, sieni pysyy lepotilassa, kunnes asianmukaiset olosuhteet käynnistävät sen hedelmävaiheen (kevään alku, sadekausi, tuoreiden lämpötilojen tarve talvella jne.). Se itää muodostaen yhden tai useita hedelmäkappaleita, joissa on pää ja niska , eri väriset (muistuttavat pientä sientä ). Päähän peritheciaan muodostuu kierteisiä seksuaalisia itiöitä (askosporeja) , jotka poistuvat samanaikaisesti, kun sopivat ruohon isännät kukkivat. Torajyvätulehdus heikentää tuotetun viljan ja heinän tuottoa ja laatua, ja jos tartunnan saanutta viljaa tai heinää syötetään karjalle, se voi aiheuttaa ergotismiksi kutsutun sairauden .

Polistes dorsalis , sosiaalisten ampiaisten laji, on kirjattu tämän sienen leviämisen vektoriksi. Sienikonsidioiden hiukkaset sitoutuvat ruokintakäyttäytymisensä aikana tämän ampiaisen kehon osiin. Kun P. dorsalis kulkee lähteestä lähteeseen, se jättää sieni -infektion taakse. Hyönteisten, mukaan lukien kärpäset ja koit, on myös osoitettu kantavan Claviceps -lajien konideja , mutta jos hyönteisillä on rooli sienen leviämisessä tartunnan saaneista terveisiin kasveihin, ei tiedetä.

Lajien väliset vaihtelut

Malli Claviceps purpureasta , Greifswaldin kasvitieteellinen museo

Varhainen tutkijat ovat havainneet Claviceps purpurea muissa Poaceae kuin Secale cereale . 1855, Grandclement kuvasi ergotia Triticum aestivumissa . Yli vuosisadan aikana tutkijat pyrkivät kuvaamaan Claviceps purpurea -lajin erikoislajeja tai -lajikkeita .

  • Claviceps microcephala Tul. (1853)
  • Claviceps wilsonii Cooke (1884)

Myöhemmin tutkijat yrittivät määrittää isäntälajeja

  • Claviceps purpurea var. agropyri
  • Claviceps purpurea var. purppura
  • Claviceps purpurea var. spartinae
  • Claviceps purpurea var. wilsonii .

Molekyylibiologia ei ole vahvistanut tätä hypoteesia, mutta on erottanut kolme ryhmää, jotka eroavat toisistaan ​​ekologisessa spesifisyydessään.

  • G1 - avoimien niittyjen ja peltojen ruoho;
  • G2 - ruohot kosteilta, metsä- ja vuoristoalueilta;
  • G3 ( C. purpurea var. Spartinae ) - suolaiset suoheinät (Spartina, Distichlis).

Morfologiset kriteerit eri ryhmien erottamiseksi: Sklerotioiden muoto ja koko eivät ole hyviä indikaattoreita, koska ne riippuvat vahvasti isäntäkukan koosta ja muodosta. Konidioiden koko voi olla osoitus, mutta se on heikko, ja on kiinnitettävä huomiota siihen, että osmoottisen paineen vuoksi se vaihtelee merkittävästi, jos itiöitä havaitaan hunajakastikkeessa tai vedessä. Sklerotiaalista tiheyttä voidaan käyttää, kun ryhmät G2 ja G3 kelluvat vedessä.

Alkaloidien yhdistettä käytetään myös kantojen erottamiseen.

Isäntäalue

Sclerotium of Claviceps purpurea on rikkapuntarpää

Pooideae

Agrostis canina , rikkapuntarpää (G2), Alopecurus arundinaceus (G2), nurmipuntarpää , Bromus arvensis , Bromus commutatus , Bromus hordeaceus (G2), rehukattara , Bromus marginatus , Elymus tsukushiense , ruokonata , Elytrigia repens (G1), Nardus stricta , Poa annua (G2), Phleum pratense , Phalaris arundinacea (G2), Poa pratensis (G1), Stipa .

Arundinoideae

Danthonia , Molinia caerulea .

Chloridoideae

Spartina , Distichlis (G3)

Panicoideae

Setaria

Epidemiologia

Claviceps purpurea on ollut ihmiskunnan tiedossa jo pitkään, ja sen ulkonäkö on yhdistetty erittäin kylmiin talviin, joita seurasi sateinen kevät.

C. purpurean sklerotiaalinen vaihe, joka on näkyvissä rukiin ja muiden sellaisten jyvien päissä, tunnetaan tuntohampaana. Sklerotiat itävät keväällä matalan lämpötilan jälkeen. Lämpötila 0-5 ° C vähintään 25 päivän ajan. Vesi ennen kylmää aikaa on myös tarpeen. Stroma-tuotannon suotuisat lämpötilat ovat alueella 10-25 ° C. Myseelin kasvulle suotuisat lämpötilat ovat alueella 20-30 ° C ja optimaalisessa lämpötilassa 25 ° C.

Auringonvalolla on kromogeeninen vaikutus myseeliin ja voimakas väri.

Tehosteet

Pääartikkeli: Ergotismi
Ergotista peräisin oleva lääke synnytyksen jälkeisen verenvuodon pysäyttämiseksi

Ergot -sienen taudinkierto kuvattiin ensimmäisen kerran vuonna 1853, mutta yhteys torajyväsairauksiin ja epidemioihin ihmisten ja eläinten keskuudessa raportoitiin jo tieteellisessä tekstissä vuonna 1676. Ergot -sklerotium sisältää suuria pitoisuuksia (jopa 2% kuivasta massasta) alkaloidi ergotamiini , monimutkainen molekyyli, joka koostuu tripeptidi-johdettu cyclol-laktaamirenkaan kytketty amidi -sidoksella lysergiinihappo (ergoliini) ryhmä, ja muut alkaloidit, että ergoliini ryhmä, joka on biosyntetisoidaan sienen. Ergot -alkaloideilla on laaja valikoima biologisia toimintoja, mukaan lukien vaikutukset verenkiertoon ja välittämiseen .

Ergotismi on nimi toisinaan vakaville patologisille oireyhtymille, jotka vaikuttavat ihmisiin tai eläimiin ja jotka ovat nauttineet torajyväalkaloidia sisältävää kasvimateriaalia, kuten ergot-saastuneita jyviä. Pyhän Antoniuksen Suuren luokan munkit ovat erikoistuneet ergotismin uhrien hoitoon balsameilla, jotka sisältävät rauhoittavia ja verenkiertoa stimuloivia kasviuutteita; he olivat myös taitavia amputaatioihin. Ergotismin yleinen nimi on "St. Anthony's Fire", viitaten munkkeihin, jotka huolehtivat uhreista, sekä oireisiin, kuten raajoihin kohdistuviin voimakkaisiin polttaviin tunteisiin. Nämä johtuvat torajyväalkaloidien vaikutuksista verisuonistoon, jotka johtuvat verisuonten supistumisesta , mikä joskus johtaa gangreeniin ja raajojen menetykseen voimakkaasti rajoitetun verenkierron vuoksi.

Ergot -alkaloidien neurotrooppiset toiminnot voivat myös aiheuttaa hallusinaatioita ja niihin liittyvää irrationaalista käyttäytymistä, kouristuksia ja jopa kuoleman. Muita oireita ovat voimakkaat kohdun supistukset, pahoinvointi , kouristukset ja tajuttomuus. Keskiajalta lähtien kontrolloituja tuntoeräannoksia on käytetty abortin aikaansaamiseen ja äidin verenvuodon pysäyttämiseen synnytyksen jälkeen. Ergot -alkaloideja käytetään myös Cafergotin kaltaisissa tuotteissa (jotka sisältävät kofeiinia ja ergotamiinia tai ergoliinia ) migreenipäänsäryn hoitoon. Ergot -uutetta ei enää käytetä farmaseuttisena valmisteena.

Ergot ei sisällä lysergihappodietyyliamidia (LSD), vaan ergotamiinia, jota käytetään syntetisoimaan lysergihappoa , joka on LSD: n analogi ja edeltäjä. Lisäksi torajyväsklerotiat sisältävät luonnollisesti jonkin verran lysergihappoa.

Kulttuuri

Sphacelia segetum on perunadekstroosiagar

Peruna -dekstroosi -agar , vehnän siemenet tai kaurajauho ovat sopivia substraatteja sienen kasvulle laboratoriossa.

Ruis -Claviceps purpurean maatalouden tuotantoa käytetään torajyväalkaloidien tuottamiseen. Ergot -alkaloidien biologinen tuotanto tapahtuu myös saprofyyttisillä viljelyillä.

Spekulaatiot

Aikana keskiajalla , ihmisen myrkytys johtuu kulutuksesta ruisleivän valmistettu torajyväyhdisteitä infektoituneen viljaa oli yleistä Euroopassa. Nämä epidemiat tunnettiin Saint Anthonyn tulipaloina tai ignis sacerina .

Gordon Wasson ehdotti, että psykedeeliset vaikutukset olivat selitys takana festivaali Demeter klo eleusiin mysteerit , jossa vihityt joivat Kykeon .

Linnda R.Caporael väitti vuonna 1976, että nuorten naisten hysteeriset oireet, jotka olivat kannustaneet Salemin noita-oikeudenkäynteihin, olivat seurausta torajyväpilaantuneesta ruista. Kuitenkin Nicholas P.Spanos ja Jack Gottlieb kiistivät myöhemmin hänen johtopäätöksensä historiallisen ja lääketieteellisen näytön tarkastelun jälkeen. Muut kirjoittajat ovat myös epäilleet ergotismia, joka oli syy Salemin noita -oikeudenkäynteihin.

Suuri pelko Ranskassa aikana vallankumouksen on myös yhdistetty joidenkin historioitsijoiden vaikutuksesta torajyvä.

Brittiläinen kirjailija John Grigsby väittää, että ergotin esiintyminen joidenkin niin kutsuttujen '' suonkappaleiden '' ( rautakauden ihmisjäännökset NE-Euroopasta, kuten Tollund Manista ) turvealueilta , paljastaa, että torajyvä oli aikoinaan rituaalijuoma esihistoriallinen hedelmällisyyskulttuuri, joka muistuttaa muinaisen Kreikan Eleusinian mysteerien kulttia . Kirjassaan Beowulf ja Grendel hän väittää, että anglosaksinen runo Beowulf perustuu muistiin tämän hedelmällisyyskultin tukahduttamisesta Odinin seuraajien toimesta . Hän toteaa, että Beowulf, jonka hän kääntää ohrasusiksi , viittaa yhteyteen ergottiin, joka saksaksi tunnettiin "suden hampaana".

Väkivaltaisten hallusinaatioiden puhkeaminen satojen Pont St. Espritin asukkaiden keskuudessa vuonna 1951 Etelä -Ranskassa on myös johtunut ergotismista. Seitsemän ihmistä kuoli.

Katso myös

Viitteet

Ulkoiset linkit