Многие виды ипомеи обладают психоактивными свойствами благодаря производным лизергиновой кислоты. Эти соединения химически сходны с ЛСД, созданным Альбертом Хофманом из алкалоидов спорыньи — гриба-паразита злаков. Коренные народы Мезоамерики традиционно использовали семена ипомеи в ритуалах для изменения состояния сознания.
Грибная загадка ипомеи
Эргоалкалоиды, ответственные за психоактивность, синтезируются исключительно грибами. Альберт Хофман выдвинул гипотезу о скрытом грибе-симбионте в ипомее, родственнике спорыньи. Несмотря на десятилетия поисков и косвенные улики (наличие алкалоидов, следы ДНК грибов Clavicipitaceae), обнаружить его не удавалось. Эта неуловимость мешала понять симбиоз и раскрыть потенциал гриба.
Ценность эргоалкалоидов для медицины
Эргоалкалоиды применяются при лечении мигреней, маточных кровотечений, деменции и болезни Паркинсона. Однако их природные формы нередко сопровождаются осложнениями, что ограничивает терапевтическое применение. Поэтому поиск новых источников этих веществ и исследование их грибного биосинтеза крайне важны для фармакологии.
Долгожданное открытие микробиологов
Команда микробиологов из Университета Западной Вирджинии изолировала и описала ранее неизвестный вид гриба, обитающего в тканях ипомеи трехцветной Ipomoea tricolor. Именно он производит психоактивные эргоалкалоиды.
Исследователи обнаружили на семенных оболочках едва заметный пушок, оказавшийся грибными гифами. Ученые успешно выделили гриб в чистую культуру на среде с солодовым экстрактом. Он рос очень медленно, формируя белые колонии без спор, но со структурами, напоминающими хламидоспоры.
Идентификация и распространение тайного симбионта
Полная расшифровка генома и филогенетический анализ по ключевым генам (актин, тубулин, АТФаза-6, РНК-полимераза II) подтвердили: это новый вид рода Periglandula. Его назвали Periglandula clandestina («тайный») в честь многолетней неуловимости.
Количественный ПЦР-анализ выявил наибольшую концентрацию гриба в гипокотилях растения, меньшее количество — в стеблях, семядолях и листьях. Интересно, что в корнях ДНК гриба отсутствовала.
Транспорт алкалоидов и подтверждение их источника
Хроматографический анализ показал присутствие эргоалкалоидов во всех тканях растения, включая корни. Это свидетельствует о том, что соединения, синтезированные грибом в надземных частях, транспортируются по всему Ipomoea tricolor.
Основными идентифицированными эргоалкалоидами стали амид лизергиновой кислоты (LAH), эргин и эргоновин, причем LAH составлял 58-77% от общего количества. Опыты с фунгицидом тебуконазолом привели к резкому падению уровня алкалоидов, окончательно доказав их грибное происхождение.
Разгадка ботанической тайны и перспективы
Открытие Periglandula clandestina разрешило давнюю научную загадку. Теперь исследователи сосредоточатся на детальном изучении метаболических путей гриба и тонких механизмов его симбиоза с ипомеей.
Источник: naked-science.ru
