De Stuart Walker, Graeme Brightmore 2010-03-01T00: 00: 00 + 00: 00

Spre deosebire de orice alt organism viu, ciupercile conțin compuși organici unici și potențial toxici - micotoxine - care pot fi preluate din mediu sau sintetizate în interiorul ciupercilor. 1 În ciuda acestui fapt, de-a lungul secolelor, omul a căutat să exploateze efectele farmacologice ale compușilor pe care îi conțin.

acidului lizergic

Sursa: david nunuk/science photo librar

Ciupercile cu agaric zburător (Amanita muscaria) - ingredientul de bază al băuturilor rituale antice

Cea mai veche referință scrisă la consumul de ciuperci ca medicament, mai degrabă decât un aliment, se află în imnurile sanscrite conținute în Rig veda, care face parte din cele mai vechi texte sacre ale hinduismului, Vedele. Într-unul dintre imnuri (Cartea 8, imnul 4, strofa 3) „Soma” este descrisă ca o băutură ritualică înebriată, despre care se credea că deduce puteri divine celor care au băut-o:

Am băut-o pe Soma și am devenit nemuritori;
Am atins lumina, au descoperit zeii.
Acum ce rău poate face răutatea omului să ne facă rău?
Ce, înșelăciunea omului nemuritor, muritor?

Ciupercile toxice Amanita muscaria, cunoscute în mod obișnuit ca fly agaric, au fost folosite pentru a pregăti soma. 1 Sentimentele de euforie sau invincibilitate trăite de cei care au băut-o au fost în cele din urmă atribuite unui grup de izoxazoli secole mai târziu. Două dintre acestea - acid ibotenic (1) și muscimol (2) - au fost izolate pentru prima dată din ciuperca japoneză Amanita ibotengutake în anii 1960, dar au fost găsite din abundență în toate ciupercile Amanita.

Acum știm că ambii compuși vizează receptorii acidului γ-aminobutiric (GABA) din creier. Perturbarea sau blocarea acestor receptori permite altor neurotransmițători excitanți, cum ar fi glutamatul și acetilcolina (AC), să domine activitatea neuronală, rezultând stări de anxietate sau excitare. 1

Muscimolul nu se descompune în corp și, prin urmare, rămâne în urină câteva zile după ce a fost ingerat. Într-adevăr, țăranii își plăteau adesea șamanul religios pentru urină în speranța că, dacă ar bea acest lichid, și ei se vor bucura de o experiență similară cu cea descrisă în Rig veda.

Cu toate acestea, euforia nu a fost lipsită de efectele sale secundare. Ingerarea extractelor de fly-agaric induce și alte simptome, inclusiv transpirație, greață, zvâcniri și halucinații auditive sau vizuale. Unele dintre aceste reacții adverse s-au adăugat, fără îndoială, la experiența spirituală a băuturii, altele au făcut aluzie la atributele toxice și potențial fatale ale unui alt compus conținut în fly-agaric, adică alcaloidul muscarină (3).

Partea mai întunecată

Dacă este ingerată, muscarina (3) determină creșterea salivației, zvâcnirilor și transpirației și, în doze mai mari, greață și diaree. Moartea este rară, dar poate rezulta din probleme cardiace sau respiratorii în cazuri severe. Muscarina imită acțiunea neurotransmițătorului AC. 2 Acetilcolina se leagă de receptorii de curent alternativ de pe fibrele musculare, ceea ce determină contractarea mușchiului și care explică într-un mod oarecare zvâcnirile și greața experimentate atunci când este ingerat fly-agaric.

Sursa: Corbis Sygma

Șamanul sud-american - care este sfatul său spiritual?

Ca agonist de curent alternativ (adică se leagă într-un mod similar de receptori ca acetilcolina, evocând același răspuns), muscarina modifică și activitatea receptorului GABA. Observarea activității similare a acestor doi compuși pe mușchii netezi a motivat chimiștii în 1811 să încerce să izoleze muscarina și să-i determine structura. Cu toate acestea, randamentul mediu de muscarină extras dintr-un lot de agaric zburător a fost extrem de mic, de ordinul a aproximativ 0,0002 la sută și, deși alte ciuperci amanite, în special Amanita pantherina, conțin concentrații mai mari ale acestui alcaloid, încercările timpurii elucidarea s-a dovedit neconcludentă. 3

Abia 143 de ani mai târziu, în 1954, chimiștii, folosind cromatografia de partiție pe celuloză, au izolat clorura de muscarină în forma sa pură cristalină. 3 Folosind spectrofotometria IR și UV, au stabilit formula sa moleculară ca C9H20O2NCl. În acea perioadă, cu tehnici analitice la început, structura clorurii de muscarină putea fi confirmată doar prin sinteza totală a compusului.

Prima sinteză stereospecifică a (+) - clorurii de muscarină (Schema 1) a fost concepută de E. Hardegger și F. Lohse. 3 Începând cu l-glucozamină (4), oxidarea cu apă de brom a dat acid l-glucosaminic (5), urmat de conversia acestuia în acid l-chitaric (6) cu acid azotat. Conversia ulterioară în dimetilamida sa (7) a fost realizată prin reacție cu diazometan și dimetilamină. Grupurile alcoolice ale acestei amide au fost apoi protejate cu tosil, astfel încât reducerea selectivă a derivatului tritosil (8) cu LiAlH4 a dat (+) - normuscarină (9). Acest compus a fost apoi quaterizat și transformat în clorură prin etape intermediare pentru a da (+) - clorură de muscarină (10), confirmând astfel structura compusului.

Soma revizitat

Antica băutură ritualică soma are o paralelă modernă. În 1956, micologul francez Robert Heim a observat că extracte din ciupercile Psilocybe mexicana erau folosite într-o băutură religioasă, ceremonială, ca soma, de către indieni din sudul Mexicului. 4 A trimis probe din această ciupercă chimistului elvețian Albert Hofmann pentru analiză. Hofmann devenise recent renumit pentru descoperirea dietilamidei acidului lizergic, LSD (11).

Hofmann a început să cultive cantități mari de ciuperci în laboratorul său, astfel încât să aibă suficient pentru a izola componenta activă responsabilă de efectele halucinante. Hofmann și câțiva dintre colegii săi au mers până acolo încât au mâncat ciuperca pentru a testa efectele acesteia, iar următorul raport al colegului Dr. R. Gelpecke relevă similitudinea acestui nou halucinogen cu soma:

Mi s-a părut că 100 de ani nu ar fi suficienți pentru a descrie plenitudinea experienței unui singur minut. La început, au predominat impresiile optice: am văzut cu încântare succesiunea nemărginită de rânduri de copaci din pădurea din apropiere. Apoi norii zdrențuiți din cerul însorit s-au îngrămădit rapid cu o majestate tăcută și uluitoare până la o suprapunere de mii de straturi - cerul pe cer - și am așteptat apoi să mă aștept ca acolo sus, în clipa următoare, ceva complet puternic, nemaiauzit, care nu exista încă, ar apărea sau se va întâmpla - aș privi un Dumnezeu? Dar doar așteptarea a rămas prezentarea, acest plan, „în pragul sentimentului final”.

În martie 1958, Hofmann și colegii săi au izolat cristalele incolore ale psilocibinei și psilocinei ca fiind componentele halucinogene ale Psilocibei mexicane. Opt luni mai târziu, au raportat elucidarea structurală a psilocibinei și psilocinei, pe care au confirmat-o prin sinteză. 5

Au tratat derivatul protejat de 4-hidroxil-indol (12) cu clorură de oxalil și dimetilamină pentru a atașa un lanț lateral la inelul pirol (13). Apoi au redus lanțul lateral al acestui compus cu LiAlH4 pentru a da compusul (14). Partea benzilică de protecție a fost îndepărtată prin reducere cu H2/Pd pentru a forma compusul activ halucinogen psilocin (15). Fosforilarea grupării 4-hidroxi a psilocinei cu fosbocloridat de dibenzil, urmată de reducerea cu H2/Pd dată psilocibinei (16). Deși atât psilocibina, cât și psilocina sunt prezente în Psilocybe mexicana, prima este hidrolizată în organism pentru a da psilocină.

Psilocina și psilocibina descoperite de Hofmann s-au numărat printre mulți halucinogeni testați ca medicamente în anii 1950 și 1960. În ciuda faptului că a arătat promisiuni timpurii în domenii precum psihiatria și tratamentul dependenței, utilizarea acestora în aceste zone a fost în cele din urmă discreditată. Cu toate acestea, farmacologii susțin acum că medicamentele psihedelice, cum ar fi LSD și psilocibina, ar putea fi benefice în tratamentul afecțiunilor precum anxietatea, tulburarea de stres post-traumatic și formele rare de cefalee multiple, cunoscute sub numele de cefalee de tip cluster.

Moarte și destin

Amanita phalloides - delicioasă, dar mortală

La mult timp după ce soma a trecut în istorie, ciupercile au continuat să fie folosite de privilegiați și puternici, dar de data aceasta pentru proprietățile lor culinare.

Printre cele mai delicioase ciuperci degustătoare se numără Amanita phalloides sau ciuperca „cap de moarte”, care conține peptida toxică α-amanitină (17), izolată pentru prima dată în 1940 de Rudolf Hallermayer. 6 Cercetările ulterioare au arătat că acest compus era toxic, într-adevăr o doză mai mică de 0,05 mg per kg de greutate corporală este suficientă pentru a provoca moartea. Această ciupercă a stat la baza ultimei mese mâncate de regele Carol al VI-lea al Ungariei, ca parte a unui banchet opulent și rafinat.

Intoxicația regelui a urmat un model cunoscut acum ca cel al toxicității α-amanitinei - după aproximativ opt ore se simte o reacție intestinală severă cu vărsături, crampe și durere severă, care persistă cel puțin 24 de ore. După acest timp apare o pseudo-recuperare cu simptomele dureroase care se retrag și pacientul se simte de obicei mult mai bine și pe drumul spre recuperare. Din păcate, această etapă marchează necroza ireversibilă a ficatului și moartea urmează de obicei la aproximativ trei zile după ingestie. 4

Moartea regelui Carol al VI-lea prin otrăvirea cu α-amanitină a dus la războiul de succesiune austriac, asigurând notorietatea ciupercilor cu capac de moarte în evidența istorică. La vremea respectivă, Voltaire nota în jurnalul său că:

Acest fel de mâncare de ciuperci a schimbat destinul Europei.

Ciuperca cu capac de moarte continuă să-și revendice viața micologului amator neprevăzut, datorită asemănării sale strânse cu numeroasele soiuri comestibile de ciuperci.

Dr. Stuart Walker este șef de fizică la McAuley Catholic High School, Cantley Lane, Cantley, Doncaster DN3 3QF; și Graeme Brightmore este șef de fizică la Ridgewood School, Barnsley Road, Doncaster DN5 2JY.

Lecturi suplimentare

  • P. Harding, Diverse ciuperci. Londra: HarperCollins, 2008.
  • Societatea Micologică Britanică

Link asociat

Promovarea științei fungice

Albert Hofmann - și „ziua sa cu bicicleta”

Albert Hofmann s-a născut în Baden, Elveția, în 1906. După ce a absolvit Universitatea din Zurich cu licență în chimie în 1929, a plecat să lucreze ca chimist de cercetare la Sandoz Pharmaceuticals din Basel. Cercetările sale s-au concentrat asupra alcaloizilor extrasați din plante și animale. În 1930 a primit un doctorat pentru lucrările sale structurale asupra chitinei.

Cu toate acestea, cercetările sale asupra alcaloizilor extrasați dintr-o ciupercă au dus în cele din urmă la faima lui neintenționată. În anii până în 1939, Hofmann a investigat în mod sistematic derivații acidului lizergic, dar mulți au arătat o activitate medicinală redusă și astfel a trecut la alți compuși mai promițători.

Patru ani mai târziu, la 16 aprilie 1943, Hofmann a revenit la dietilamida acidului lizergic (LSD) și a absorbit accidental o doză mică din acest compus prin piele, devenind prima persoană care a experimentat efectele sale. Trei zile mai târziu, el a ingerat intenționat 250 g de LSD, ceea ce a dus la ceea ce a devenit cunoscut sub numele de „ziua sa cu bicicleta”, în timp ce a experimentat o plimbare psihedelică cu bicicleta în drum spre casă de la serviciu.