Ergot

De la Wikipedia, enciclopedia liberă

Ergotul reprezintă scleroţii ciupercii Claviceps purpurea,^[1] care parazitează diferite graminee, mai ales secara. El poate ajunge în produsele de panificaţie prin folosirea făinii obţinute din măcinarea unor boabe afectate. Datorită toxicităţii lor, alcaloizii conţinuţi în ergot (ergotamina şi ergotinina) produc o boală gravă, ergotismul sau „focul sfântului Antoniu”. De aceea proporţia maximă admisă este de 0,1% în grâul alimentar şi 0,05% în făină.

Ergot

A. Spic de secară cu scleroţi. 1.2.3.4.5.6.7. 8.Sclerot germinat 9.Formaţiune măciucată roz (stroma)

Clasificare ştiinţifică

Regn:	Fungi
Încrengătura:	Ascomycota
Clasa:	Euascomycetes
Ordin:	Hypocreales
Familie:	Clavicipitaceae
Gen:	Claviceps

Specii

După unii autori 50 specii:^{[necesită citare]}
Claviceps africanum
Claviceps fusiformis
Claviceps paspali
Claviceps purpurea

[modifică] Istoric

[modifică] Antichitate

Încă din antichitate erau cunoscute efectele scleroţilor de secară mai ales asupra uterului gravid. Prima atestare istorică a ergotului apare în scrierile chinezeşti din anul 1100 î.Hr. Marii istorici, Tucidide, Plinius, Dioscoride cunoşteau^[2]efectele făinii de secară infectată cu scleroţi asupra femeilor gravide. Hipocrate este primul care observă efectul abortiv al făinii de secară, crescută în condiţii de iarnă umedă şi primăvară uscată (condiţii care se pare că favorizează creşterea scleroţilor). Chiar şi Cezar în al său "Război civil", semnalează o epidemie la asediul Marsiliei datorată consumării de făină infestată, fără a descrie şi simptomele.

[modifică] Evul Mediu

Detaliu al altarului din Isenheim de Mathis Gothart Grünewald – Un bolnav suferind de focul sfântului Anton.

Încă din secolele XI şi XII, sunt consemnate epidemii, mai ales în Franţa, denumite "focul sfânt" (holy fire, feu sacre), sau "focul din Ardeni" (mal des ardenes), pentru ca în secolul XIII să fie asociat cu "focul Sf Anton". Prima atestare documentară este a unei epidemii ce decimează Parisul în jurul anului 945; se pare că supravieţuitorii refugiaţi în biserica Sf. Maria, sunt hrăniţi de către întemeietorul dinastiei Capet (a capeţienilor) ducele Hugo cel Mare (Hugo the Great). Produsului i-au fost recunoscute proprietăţile ocitocice datorită lui Adam Lonicer ^[3](1528-1586), care observă că femeile gravide consumă la naştere scleroţi pentru a avea o naştere uşoară. Primul raport complet asupra ergotului şi a efectelor acestuia se datorează medicului curant al lui Ludovic al XIV-lea, Denis Dodart, raport către Societatea Regală Franceză de Ştiinţe (1676). Multă vreme s-a crezut fie că scleroţii reprezentau o secară mult mai bună decât cea obişnuită, fie că această creştere este corelată cu cantitatea de ploaie căzută, care poate induce o fermentaţie. Meritul identificării corecte a sclerotului ca fiind o ciupercă aparţine lui Augustin Pyrame de Candolle (1778-1841).

[modifică] Epoca modernă

În 1853 micologul francez Louis René Tulasne este primul care identifică ciuperca Claviceps purpurea, ca fiind cauza unor otrăviri. În 1938 chimistul elveţian Albert Hofmann sintetizează , în cursul cercetărilor sale desfăşurate în cadrul laboratoarelor Sandoz pentru prima oară LSD din ergoţi.

Deşi la sfârşitul secolului XIX cazurile de otrăviri masive din cauza ergoţilor ajunseseră de domeniul trecutului, s-au înregistrat şi situaţii grave în secolul XX. Astfel, în 1926 şi 1927 s-au înregistrat cazuri de otrăvire în masă în Uniunea Sovietică, cifrele oficiale indicând 11.000 morţi din cauza pâinii conţinând ergoţi. În 1951, în comuna Pont-Saint-Esprit din Franţa s-au înregistrat 7 de decese şi 250 de îmbolnăviri din acelaşi motiv.

Tendinţa recentă de a consuma alimente naturale crude a avut şi ea urmări nedorite. Astfel în anii 1980 în Germania au fost înregistrate cazuri de otrăvire cu ergot din Müsli, un produs utilizat pentru micul dejun, care conţine secară nefiartă.

[modifică] Ciclul ciupercii

[modifică] Spice de secară cu scleroţi

Ciclul de dezvoltare al speciei de ciupercă parazită Claviceps purpurea^[4], începe în spicele de secară. Aici în locul unor boabe se formează formaţiuni tari care sunt scleroţii acestei ciuperci parazite. Aceşti scleroţi sunt organe de rezistenţă ai ciupercii. De pe spicul de secară ei cad pe pământ. Fiind organe de rezistenţă, deci adaptaţi la condiţii vitrege, aceştia rezistă până primăvara.

[modifică] Primăvara următoare. Scleroţi germinaţi

Primăvara, scleroţii vor germina. Sclerotul germinat formează numeroase prelungiri cu o lungime de 2-4 cm. Prelungirile formează la capete formaţiuni măciucate, de culoare roz (nr. 9 pe desen). Aceste formaţiuni măciucate sunt constituite dintr-o stromă. În interiorul acestor strome are loc procesul sexual, astfel în urma acestui proces care are loc între ascogon şi anteridie se formează hife ascogene. Din hifele ascogene iau naştere ascele. La periferia ascelor se formează formaţiuni denumite peritecii. Periteciile sunt aşezate una lângă alta. Fiecare peritecie se deschide printr-un osteol puţin proeminent. Forma periteciilor este ovoidă. Ele conţin asce de formă alungită. Fiecare ască conţine câte 8 ascospori. Ascosporii au formă filamentoasă. Ei sunt multicelulari şi hialini. Aceşti ascospori, datorită greutăţii foarte mici în raport cu volumul, sunt purtaţi cu uşurinţă de curenţii de aer. Unii dintre ei ajung pe stigmatele florilor de secară. Pe stigmatul florilor ei germinează, formând un filament care poartă numele de "filament de infecţiune". Acest filament pătrunde până în ovar. În interiorul ovarului din miceliu se diferenţiază conidiofori scurţi. Pe aceşti conidiofori scurţi se formează conidii ovale. Aceste formaţiuni sunt ovoide, unicelulare şi hialine. Această formă poartă denumirea de Sphacelia segetum. Conidiile descrise mai sus sunt învelite într-un suc zaharat, foarte căutat de insecte. Insectele în căutarea sucurilor dulci iau pe corpul lor aceste conidii ajutând la propagarea ciupercii. Conidiile pot germina. Prin germinare produc filamente de infecţiune. Aceste filamente au proprietatea de a infecta celelalte spice ca şi ascosporii. La sfârşitul perioadei de vegetaţie miceliul ciupercii umple tot spaţiul ovarului astfel încât în locul boabelor se formează scleroţii ciupercii. Apoi în primăvara viitoare ciclul se reia ^[5].

[modifică] Structură chimică

În general ergoţii conţin

Alcaloizi (0,3-1,2%) , ce au la bază diferite nuclee:

Acidul lisergic se găseşte sub 2 forme:l-lisergic (activi terapeutic) şi d-izolizergic (inactivi)

Ergolina mai este cunoscută şi sub denumirea de LSA (amida acidului lisergic)

Ergometrina (ergonovina, ergobasina), principalul alcaloid din ergot, are proprietăţi ocitocice

- Nucleul ergolinic (lisergic)
  - Alcaloizii clavinici: agroclavina, festuclavina, elimoclavina
  - Alcaloizii lisergici, derivaţi ai acidului lisergic
    - Amine simple ale acidului lisergic:ergometrina, ergina
      
      Natura radicalilor constituie un criteriu al clasificării alcaloizilor peptidici
    - Alcaloizi peptidici:prin oxidarea lor se pune în libertate:acid lisergic sau izolisergic, cetoacid R ₁ şi un aminoacid R₂. Aceştia se clasifică în:

Grupa/Alcaloidul	R₁	Aminoacid comun	R₂	Aminoacid specific
Ergotaminei
ergotamina	CH ₃	αhidroxialanina	CH₂C₆H₅	fenilalanina
α ergosina	CH ₃	αhidroxialanina	CH₂CH(CH ₃)₂	leucina
ergovalina	CH ₃	αhidroxialanina	CH(CH₃)₂	valina
Ergoxinei
ergostina	CH ₂CH ₃	α-hidroxivalina	CH₂C₆H₅	fenilalanina
α-ergoptina	CH ₂CH ₃	α-hidroxivalina	CH₂CH(CH ₃)₂	leucina
ergonina	CH ₂CH ₃	α-hidroxivalina	CH(CH₃)₂	valina
ergobutina	CH ₂CH ₃	α-hidroxivalina	CH₂CH₃	acid α-amino butiric
Ergotoxinei
ergocristina	CH(CH₃)₂	metil α-hidroxialanina	CH₂C₆H₅	fenilalanina
α-ergocriptina	CH(CH₃)₂	metil α-hidroxialanina	CH₂CH(CH ₃)₂	leucina
β-ergocriptina	CH(CH₃)₂	metil α-hidroxialanina	CH(CH_{3</sub)CH₂CH₃}	izoleucina
ergocornina	CH(CH₃)₂	metil α-hidroxialanina	CH(CH₃)₂	valina
ergobutirina	CH(CH₃)₂	metil α-hidroxialanina	CH₂CH₃	acid α-aminobutiric

Alţi compuşi: lipide, steroli, amine (metilamină, etilamină, tiramină, putresceină, cadaverină), aminoacizi (fenilalanină, histidină), glucide, săruri minerale.
Pigmenţi antrachinonici (endocrinina, clavorubina culoare portocaliu-roşietică, ergocromul şi ergocrisina, culoare galben pal). Aceşti pigmenţi sunt responsabili de culoare brun-violet-roşiatică a ergotului.^[6].

[modifică] Răspândire şi tipuri

[modifică] Distribuţia globală

S-a observat^[7]influenţa factorilor de mediu asupra răspândirii ciupercii şi a conţinutului în alcaloizi:

în Europa predomină alcaloizii ergotaminici;
în Ucraina^[8] predomină alcaloizi ergotoxinici

[modifică] Variabilitate genetică

Studiile efectuate au demonstrat existenţa a 3 tipuri de chemovarietăţi:

G1 - prezente pe câmpuri şi pajişti (57 tipuri), conidiile de circa 5-8μm, conţine alcaloizi de tipul ergotaminei şi ergotoxinei;
G2 - în locuri umbroase şi umede (41 tipuri),conidii de 7-10 μm, alcaloizi de tipul ergosinei şi ergocristinei cu cantităţi mici de ergocriptină (5-15%);
G3 - specia Spartina anglica (mlaştini sărate), conidii de 10-12 μm alcaloizi de tipul ergocristinei, ergocriptină.^[9]^[10]

[modifică] Proprietăţi fizico-chimice

Solubilitate: alcaloizii de tipul ergometrinei sunt substanţe solubile în apă spre deosebire de alcaloizii peptidici, solubili doar în solvenţi apolari (eter).
Stabilitate: cele mai stabile combinaţii sunt cele care includ acidul metansulfonic (mesilaţi).
Izomerie: o proprietate interesantă şi care poate fi utilizată în anumite scopuri (extracţie, dozare), este transformarea izomerilor dextro - în izomeri levo, sub acţiunea acizilor foarte slabi (acid acetic). Sub acţiunea alcalilor are loc de asemenea transformarea inversă levo - în dextro.

[modifică] Extracţie şi identificare

Extracţia[1][2]are loc fie cu apă (ergometrina) fie cu soluţii de solvent apolar (eter), în cazul alcaloizilor peptidici. Identificarea se poate face prin HPLC [3], sau prin intermediul cromatografiei în strat subţire (CSS), evidenţierea spoturilor fiind făcută cu PABA(p-dimetilaminobenzaldehidă)/H ₂SO₄( culoare albastră rezultată fiind direct proporţională cu procentul de alcaloid-dozare spectrofotometrică).

Tabel cu reactivii de culoare folosiţi pentru identificarea alcaloizilor din ergot:

Tipul de reactiv	Alcaloizi din Claviceps
R Fröhde	albastru violet-verde
H₂SO₄	galben-verde intens
R.Mandelin	violet-verde
R.Wasicky	violet
R.Lafon	galben-verde

[modifică] Farmacologie

Alcaloizii din cornul secarei au o activitate fie agonistă fie antagonistă la nivelul diferiţilor receptori: adrenergici, serotoninergici şi dopaminergici. Aceste efecte depind de:

natura alcaloidului
doza acestuia
organe (ţesuturi) asupra cărora acţionează.

Din cauza acestei „nespecificităţi”, alcaloizii prezintă o mare varietate de acţiuni farmacologice. În general, pot acţiona selectiv (amidele acidului lisergic sunt selectvitate pe receptorii 5-HT), sau neselectiv, în cazul alcaloizilor peptidici care acţionează atât asupra receptorilor adrenergici, cât şi asupra receptorilor dopaminergici. Modificarea structurii chimice poate determină şi schimbări la nivelul acţiunii farmacologice:

hidrogenarea are drept efect micşorarea acţiunii agoniste comparativ cu alcaloizii de bază.
metilarea în poziţia 1 determină o scădere a afinităţii pentru catecolamine.

În general, alcaloizii naturali cresc activitatea uterului gravid. La administrarea de doze mici, are loc creşterea frecvenţei şi forţei contracţie, urmate de o relaxare. Pe măsura creşterii dozei, contracţiile devin tot mai puternice, mai dese şi de durată mai lungă, efectul fiind susţinerea contracţiilor. Datorită acestor efecte, alcaloizii pot fi utilizaţi postpartum pentru oprirea sângerărilor şi pentru menţinerea contracţiilor.

[modifică] Sistem cardiovascular

Dintre alcaloizii ergotului, ergotamina are efect arteroconstrictor şi venoconstrictor. Derivaţii hidrogenaţi ai ergotoxinei determină hipotensiune. Creşterea rapidă a concentraţiei plasmatice la administrarea injectabilă a ergotaminei şi a dihidroergotaminei, duce la o creştere la fel de rapidă a presiunii sanguine, presiune care revine la normal după câteva ore; acest efect se datorează acţiunii asupra receptorilor adrenergici α₂.

[modifică] Uter

Dintre toţi alcaloizii naturali care au efect asupra uterului, ergometrina este mult mai activă şi mai puţin toxică comparativ cu ergotamina. Ergometrina şi derivatul său metilat metilergometrina sunt utilizaţi cel mai des în obstretică. Ele sunt rapid absorbite chiar şi la administrarea orală, vârful plasmatic maxim înregistrându-se între 60-90 minute, timpul de înjumătăţire fiind de circa 2 ore (ergometrina). Efectul asupra uterului gravid se observă după 10 minute în cazul administrării orale.

[modifică] Boala Parkinson

Datorită similarităţii nucleului ergolinic cu o serie de transmiţători (adrenalina, dopamina, serotonina), anumiţi derivaţi semisintetici şi sintetici ai alcaloizilor din ergot sunt folosiţi pentru tratarea anumitor simptome ale bolii Parkinson.^[11]^[12]

Bromocriptina, pe lângă efectele agoniste pe domeniul dopaminergic are şi efect inhibitor asupra secreţiei de prolactină

Pergolid este folosit de obicei pentru combaterea mişcărilor involuntare care pot apare la reducerea dozei de levodopa

Efectul anti-parkinsonian a lisurid-ului este similar cu cel a bromocriptinei sau pergolidului

Bromocriptina , un antagonist puternic al receptorilor D₂, a fost primul derivat cu nucleu ergolinic studiat pentru tratarea acestei maladii; de obicei este utilizat ca terapia adjuvantă la bolnavii trataţi cu levodopa, (pentru micşorarea dozei de levodopa). Lisuridul este agonist D₂, folosit de asemenea la bolnavii trataţi cu levodopa.

[modifică] Toxicologia

De obicei intoxicaţia cu ergot era destul de des întâlnită, dar odată cu progresul studierii compoziţiei ergotului acestea au dispărut aproape complet. Era cunoscut în evul mediu sub denumirea de focul Sf Anton, în prezent intoxicaţia este denumită ergotism; acesta se datorează efectelor vasoconstrictoare şi halucinogene, având 2 forme de manifestare:

Forma gangrenoasă:arsuri la nivelul extremităţilor, cianoza membrelor ş desprinderea cărnii de pe oase fără sângerare.
Forma convulsivantă cu debut de senzaţie de sete foarte accentuată, halucinaţii (intoxicaţii au comportament de păsări), contracţii musculare dureroase.

[modifică] Conţinutul în alcaloizi

Este în general de 0.2% din greutatea uscată dar poate atinge şi 1% din greutatea uscată a ergoţilor. În aceste condiţii, consumarea a 5 – 10 g de ergoţi poate avea efecte letale. De aceea, există reglementări care definesc gradul de pericol al substanţelor care conţin ergoţi. Aceste norme se exprimă în general în (%) pentru cereale şi în μg alcaloizi totali pe kilogram pentru alimente. În general toxicologii consideră că doza zilnică maximă care nu duce la efecte toxice pentru oameni este de 0,1 mg/kg greutate a corpului. Uneori acest prag este definit ca nivel fără efect toxic. Pentru cerealele se acceptă în general un conţinut de 0.1 în cazul utilizării lor pentru furaje. Pentru cerealele utilizate pentru panificaţie normele Uniunii Europeene indică o valoare maximă de 0.05% Aceste valori ar corespunde unor praguri ale conţinutului total de alcaloizi de 2.000 μg/kg respectiv 1.000 μg/kg, deşi aceste valori nu sunt încă precizate în reglementările în vigoare. ^[13] ^[14]

[modifică] Metabolizare

Metabolizarea diferiţilor alcaloizi are loc la nivel hepatic [4], [5] ,iar scăderea biodisponibilităţii la administrarea orală este dată de efectul primului pasaj.

Studiile efectuate pe diferite animale (animale mari, cobai)[6] [7] , au scos în evidenţă implicarea citocromului P450 în metabolizarea alcaloizilor din ergot.

[modifică] Contraindicaţii

Nu se folosesc pentru declanşarea contracţiilor, nu se administrează în HTA, insuficienţă coronariană, nu se administrează concomitent cu antibiotice macrolidice (eritromicina) (apare pericolul potenţării efectelor datorate receptorilor α₂ adrenergici).

[modifică] Farmacografie

Alcaloizi puri Ergometrină

Ergomet, Maleat de Ergometrină[8]
Cofedol[9]

Derivaţi de semisinteză, sau sinteză

Dihidroergotoxina (mesilaţii ergocristinei, α-ergocriptinei, β-ergocriptinei, ergocornină)
- Secatoxin[10]
- Redergin[11]
Dihidroergocristina
- Brinerdin [12]
- Neocrystepin [13]
Brocriptina
- Brocriptin[14]
Nicergolină
- Nicerium cpr de 10mg,[15]15 mg[16], 30 mg[17]
- Sermion 10 mg retras [18], 30 mg [19], injectabil [20]

[modifică] Note

↑ Fotografia unei ciuperci Claviceps purpurea
↑ http://www.csp.org/chrestomathy/ergot_and.html
↑ http://www.ansci.cornell.edu/courses/as625/2001term/frey/#History
↑ http://www.ansci.cornell.edu/courses/as625/2001term/frey/lifecycle.html
↑ Eliade Eugenia Biologia paraziţilor vegetali, Centrul de multiplicare al Universităţii Bucureşti, 1975
↑ http://www.world-of-fungi.org/Mostly_Medical/Ziad_Madlom/Ergot_alkaloids.htm
↑ http://www2.biomed.cas.cz/~pazouto/pubs/Dekker.pdf
↑ http://www.biodiversity.ac.psiweb.com/royal/0017684a.jpg
↑ http://www.mycotaxon.com/vol/abstracts/81/81.11.html
↑ http://www2.biomed.cas.cz/~pazouto/locations.htm
↑ http://jnnp.bmj.com/cgi/reprint/68/6/685.pdf
↑ http://jas.fass.org/cgi/reprint/77/7/1800.pdf
↑ http://www.gmf-info.de/frames.htm
↑ http://www.vis.bayern.de/ernaehrung/fachinformationen/verbraucherschutz/unerwuenschte_stoffe/mutterkorn.htm

[modifică] Bibliografie

Caută: Claviceps la Wikispecii

Wikimedia Commons conţine materiale multimedia legate de Ergot

Acest articol este un articol de calitate, adică printre cele mai bune articole produse de comunitatea Wikipedia. Orice modificare ce nu îi compromite acest statut este binevenită.

Adus de la "http://ro.wikipedia.org../../../e/r/g/Ergot.html"

Categorii: Articole cu suport bibliografic incomplet | Articole de calitate | Chimie | Alcaloizi | Regnul Fungi