Исследование химического состава грибов Cordyceps militaris, выращенных на растительных субстратах

Введение 5
1 Химический состав и биологическая активность грибов Cordyceps militaris 6
1.1 Биологически активные соединения Cordyceps militaris 6
1.1.1 Нуклеозиды 7
1.1.2 Углеводы 9
1.1.3 Аминокислоты 11
1.1.4 Каротиноиды 13
1.1.5 Статины 15
1.1.6 Фенольные соединения 16
1.1.7 Другие биологически активные соединения в плодовых телах C. militaris 17
1.2 Биологическая активность Cordyceps militaris 19
1.2.1 Эргогенная активность и действие против усталости 20
1.2.2 Иммуностимулирующая активность 21
1.2.3 Противоопухолевая активность 23
1.2.4 Антиоксидантная активность 25
1.2.5 Противовоспалительная активность 26
1.2.6 Гипогликемическая активность 28
1.2.7 Противомикробная активность 28
1.2.8 Влияние C. militaris на эндокринную систему 29
1.2.9 Влияние C. militaris на дыхательную систему 30
1.2.10 Влияние C. militaris на нервную систему 32
1.2.11 Влияние C. militaris на сердечно-сосудистую систему 33
1.2.12 Другая биологическая активность C. militaris 35
1.3 Оценка безопасности и токсикология 35
2 Материалы и методы исследований 38
2.1 Культивирование биомассы мицелия C. militaris 38
2.2 Определение каротиноидов 38
2.2.1 Количественное определение ?-каротина 39
2.3 Определение белковых веществ 39
2.4 Определение полисахаридов 40
2.5 Определение липидов 41
2.6 Анализ доброкачественности сырья 42
3 Результаты исследований и их обсуждение 44
3.1 Исследование химического состава биомассы мицелия грибов Cordyceps militaris 44
3.1.1 Исследование содержания белковых веществ 44
3.1.2 Исследование содержания полисахаридов 44
3.1.3 Исследование содержания жиров и карбоновых кислот 45
3.1.4 Исследование содержания каротиноидов 50
3.1.5 Исследование доброкачественности сырья 52
3.1.6 Качественное определение содержания стеринов 53
Заключение 55
Библиографический список 56

Весь текст будет доступен после покупки

В настоящее время одним из наиболее перспективных и актуальных направлений исследований является- изучение природных объектов, имеющих применение в медицине и способных обеспечить биологическую безопасность организма человека. Существует большая потребность в адаптогенах, иммуномодуляторах, антиоксидантах и антитоксикантах на основе сырья, природного происхождения. В отличие от синтезированных лекарственных средств, такие препараты и биологически активные добавки обладают комплексным действием и редко приводят к осложнениям после применения.
Перспективным объектом для разработки на его основе лекарственных препаратов, биологически активных и пищевых добавок, космецевтических средств различной направленности действия является гриб Cordyceps militaris (кордицепс военный).
Цель работы – исследование химического состава Cordyceps militaris для дальнейшего прогнозирования использования в качестве пищевой добавки, БАД и медицинского средства.

Весь текст будет доступен после покупки

1.1 Биологически активные соединения Cordyceps militaris
Основываясь на результатах научных исследований, можно получить информацию о биологически активных соединениях из группы нуклеозидов и полисахаридов, содержащихся в C. militaris. Было подтверждено, что нуклеозиды – кордицепин и аденозин – присутствуют в C. militaris, и содержание этих ингредиентов в C. militaris выше, чем в C. sinensis. Результаты анализа показали присутствие в C. militaris следующих биологически активных веществ: ?-аминомасляной кислоты (ГАМК) и эрготионеина; гликолипидов (цереброзидов), гликопротеинов (лектинов), D-маннита (называемого кордицепиновой кислотой), ксантофиллов, включая каротиноиды (лютеин и зеаксантин), стеролов (эргостерол), статины (ловастатин), фенольные соединения (включая фенольные кислоты и флавоноиды), витамины и биоминералы/биоэлементы (магний, калий, селен и сера) [7,8,9].
Предыдущие исследования показали, что концентрация и распределение биологически активных соединений в плодовых телах неравномерны. Наружные части плодовых тел C. militaris имеют самую высокую концентрацию нуклеозидов, полисахаридов, каротиноидов и органических соединений селена. Сравнение содержания биоактивных ингредиентов в мицелии и плодовых телах C. militaris представлено в таблице 1. Оптимальная температура сушки для C. militaris составляет 60°C. Более высокая температура приводит к снижению содержания кордицепина и фенольных соединений [10].






Таблица 1 – Содержание биоактивных соединений и питательных веществ, присутствующих в мицелии и плодовых телах C. militaris
Биоактивные соединения Содержание
Мицелий Плодовые тела
Белок 39,5% 29,7-59,8%
Жиры 2,2% 8,8%
Углеводы 39,6% 29,1-54,3%
Кордицепин 1,74-1,82 mg/g 1,10-8,37 mg/g
D-маннитол 5,2 mg/kg 4,7 mg/kg
Ергостерин 123,4–785,1 mg/kg 409,8 µg/g – 782,3 mg/kg
Гамма-аминомасляная кислота 68,6–180,1 mg/kg 756,30 µg/g
Ловастатин 37,7–57,3 mg/kg 2,76 µg/g
Витамин А 100 mg/kg 96 mg/kg
Витамин Е (токоферол) 1,3 mg/kg 3,6 mg/kg
Витамин B2 (рибофлавин) 0,32 mg/kg 0,16 mg/kg
Витамин B3 (ниацин) 15,2 mg/kg 4,9 mg/kg
Витамин С Not detected ?2 mg/kg
Магний 3414 mg/kg 4227 mg/kg
Сера 2558 mg/kg 5088 mg/kg
Калий 12,183 mg/kg 15,938 mg/kg
Селен ?0,5 mg/kg 0.4 mg/kg
Железо 9 mg/kg 31 mg/kg
Кальций 11 mg/kg 797 mg/kg
Цинк 10 mg/kg Not detected

1.1.1 Нуклеозиды
Кордицепин (3?-дезоксиаденозин) представляет собой нерастворимое в воде органическое соединение и структурный аналог нуклеозида аденозина (рисунок 1).

Рисунок 1 – Химическая структура кордицепина

Кордицепин был выделен из C. militaris в 1950 году. На основе проведенных на сегодняшний день исследований in vitro и in vivo было подтверждено, что это соединение проявляет следующие активности: иммуностимулирующую, противовоспалительную, противовирусную, противоопухолевую, эргогенную, гиполипидемическую, гипогликемическую и регулирующую стероидогенез и сперматогенез. Несколько исследований продемонстрировали антиоксидантную активность кордицепина. Антиоксидантная активность была объяснена в научных исследованиях, основанных на механизмах биологической активности фракций полисахаридов, содержащихся в плодовых телах C. militaris. Эксперименты, проведенные на грызунах, продемонстрировали, что иммуностимулирующая активность кордицепина обусловлена его способностью индуцировать клеточный и гуморальный иммунный ответ. Исследования выявили увеличение концентрации интерлейкинов IL-4, IL-10 и IL-12, а также цитокинов Th1 и Th2, снижение концентрации IL-2 и трансформирующего фактора роста-? (TGF-?) и повышение уровня Т-лимфоцитов (CD4 и CD8). Одним из механизмов действия кордицепина является восполнение "произведенной" энергии в форме молекул аденозин-5'-трифосфата (АТФ). Кордицепин также может повышать концентрацию оксида азота (NO) [11,12].

Весь текст будет доступен после покупки

1. Das, S.K.; Masuda, M.; Sakurai, A.; Sakakibara, M. Medicinal Uses of the Mushroom Cordyceps militaris: Current State and Prospects. Fitoterapia 2010, 81, 961–968.
2. Holliday, J. Cordyceps: A Highly Coveted Medicinal Mushroom. In Medicinal Plants and Fungi: Recent Advances in Research and Development; Springer: Singapore, 2017; pp. 59–91.
3. Reis, F.S.; Martins, A.; Vasconcelos, M.H.; Morales, P.; Ferreira, I.C.F.R. Functional Foods Based on Extracts or Compounds Derived from Mushrooms. Trends Food Sci. Technol. 2017, 66, 48–62.
4. Cheong, P.C.H.; Tan, C.S.; Fung, S.Y. Medicinal Mushrooms: Cultivation and Pharmaceutical Impact. In Biology of Macrofungi. Fungal Biology; Springer: Cham, switzerland, 2018; pp. 287–304.
5. Wang, J.; Kan, L.; Nie, S.; Chen, H.; Cui, S.W.; Phillips, A.O.; Phillips, G.O.; Li, Y.; Xie, M. A Comparison of Chemical Composition, Bioactive Components and Antioxidant Activity of Natural and Cultured Cordyceps sinensis. LWT 2015, 63, 2–7.
6. Cohen, N.; Cohen, J.; Asatiani, M.D.; Varshney, V.K.; Yu, H.-T.; Yang, Y.-C.; Li, Y.-H.; Mau, J.-L.; Wasser, S.P. Chemical Composition and Nutritional and Medicinal Value of Fruit Bodies and Submerged Cultured Mycelia of Culinary-Medicinal Higher Basidiomycetes Mushrooms. Int. J. Med. Mushrooms 2014, 16, 273–291.
7. Chen, S.Y.; Ho, K.J.; Hsieh, Y.J.; Wang, L.T.; Mau, J.L. Contents of Lovastatin, ?-Aminobutyric Acid and Ergothioneine in Mushroom Fruiting Bodies and Mycelia. LWT 2012, 47, 274–278.
8. Chan, J.S.L.; Barseghyan, G.S.; Asatiani, M.D.; Wasser, S.P. Chemical Composition and Medicinal Value of Fruiting Bodies and Submerged Cultured Mycelia of Caterpillar Medicinal Fungus Cordyceps militaris CBS-132098 (Ascomycetes). Int. J. Med. Mushrooms 2015, 17, 649–659.
9. Wu, X.F.; Zhang, M.; Li, Z. Influence of Infrared Drying on the Drying Kinetics, Bioactive Compounds and Flavor of Cordyceps militaris. LWT 2019, 111, 790–798.
10. Tuli, H.S.; Sandhu, S.S.; Sharma, A.K. Pharmacological and Therapeutic Potential of Cordyceps with Special Reference to Cordycepin. 3 Biotech 2014, 4, 1–12.
11. Qin, P.; Li, X.; Yang, H.; Wang, Z.-Y.; Lu, D. Therapeutic Potential and Biological Applications of Cordycepin and Metabolic Mechanisms in Cordycepin-Producing Fungi. Molecules 2019, 24, 2231.

Весь текст будет доступен после покупки