Ergot Grain Fungus - Dozviete sa o chorobe Ergot Fungus Disease

Ergot Grain Fungus - Dozviete sa o chorobe Ergot Fungus Disease

Pestovanie obilia a sena môže byť zaujímavým spôsobom, ako si zarobiť na živobytie alebo vylepšiť svoje záhradné zážitky, ale s veľkými zrnami prichádzajú aj veľké povinnosti. Plesnivá huba je vážny patogén, ktorý môže infikovať vašu raž, pšenicu a iné trávy alebo zrná - naučte sa, ako tento problém identifikovať už na začiatku svojho životného cyklu.

Čo je Ergot Fungus?

Ergot je huba, ktorá žije po boku ľudstva stovky rokov. Prvý zdokumentovaný prípad ergotizmu sa v skutočnosti vyskytol v roku 857 nášho letopočtu v údolí Rýna v Európe. História hubovej huby je dlhá a komplikovaná. Kedysi bola choroba námeľových húb veľmi vážnym problémom medzi populáciami, ktoré žili z obilných výrobkov, najmä z raže. Dnes sme námeľ skrotili komerčne, ale stále sa môžete stretnúť s týmto plesňovým patogénom, ak chováte hospodárske zvieratá alebo ste sa rozhodli vyskúšať si malý porast obilia.

Aj keď je všeobecne známa ako huba námeľového zrna, ochorenie je v skutočnosti spôsobené plesňou rodu Claviceps. Je to veľmi častý problém pre majiteľov hospodárskych zvierat aj pre poľnohospodárov, najmä keď sú pramene chladné a mokré. Príznaky skorej huby námeľu v zrnách a trávach sa dajú odhaliť len veľmi ťažko, ale ak sa pozorne pozriete na ich kvitnúce hlavy, môžete si všimnúť neobvyklé trblietanie alebo lesk spôsobený lepkavou látkou pochádzajúcou z infikovaných kvetov.

Táto medovka obsahuje obrovské množstvo spór pripravených na šírenie. Hmyz často neúmyselne zbiera a prenáša ich z rastliny na rastlinu, keď cestuje svojim dňom, ale niekedy môžu prudké dažďové búrky vystreknúť spóry medzi tesne umiestnenými rastlinami. Akonáhle sa spóry uchytia, nahradia životaschopné zrná jadra predĺženými, fialovými až čiernymi telami sklerócií, ktoré budú chrániť nové spóry až do budúcej sezóny.

Kde sa nachádza Ergot Fungus?

Pretože námeľová huba je tu s nami pravdepodobne od vynálezu poľnohospodárstva, je ťažké uveriť, že existuje nejaký kút sveta nedotknutý týmto patogénom. Preto je také dôležité vedieť, ako rozpoznať námeľ, keď pestujete akýkoľvek druh obilia alebo trávy do zrelosti. Konzumácia trávy alebo zŕn infikovaných námeľom má vážne následky pre človeka i zviera.

U ľudí môže konzumácia námeľu viesť k nespočetnému množstvu príznakov, od gangrény po hypertermiu, kŕče a duševné choroby. Je to kvôli pocitu pálenia a čiernym gangrenóznym končatinám u raných obetí, kedysi bol ergotizmus známy ako Svätý Antonínsky oheň alebo len Svätý oheň. Historicky bola smrť často poslednou hrou tohto plesňového patogénu, pretože mykotoxíny uvoľňované plesňou často ničili imunitu človeka proti iným chorobám.

Zvieratá trpia mnohými rovnakými príznakmi ako ľudia, vrátane gangrény, hypertermie a kŕčov; ale keď sa zviera dokázalo čiastočne prispôsobiť krmivu infikovanému námeľom, môže tiež narušiť normálnu reprodukciu. Pasúce sa zvieratá, najmä kone, môžu trpieť dlhotrvajúcou gestáciou, nedostatočnou tvorbou mlieka a skorou smrťou svojich potomkov. Jedinou liečbou ergotizmu v ktorejkoľvek populácii je okamžité zastavenie kŕmenia a podpora liečby príznakov.


Ergot of the Rye Halucinogén, ktorý pobláznil stredovek

Počas stredoveku sa v celej Európe vyskytli prípady halucinácií a kolektívnych bláznovstiev, ktoré sa po stáročiach pripisovali zásahu silného halucinogénu: námelu žitného. Huba, ktorá infikuje surovinu, s ktorou si obyvatelia Európy v depresívnych časoch varili chlieb. Pripojte sa k nám a spoznajte Ergot of the Rye, halucinogén, ktorý sa v stredoveku zbláznil .

The Ergot of Rye Nazýva sa tiež Claviceps purpurea alebo Ergot. Nazýva sa námeľ, pretože má tvar malých zakrivených bradavíc v tvare malých rohov. Merajú medzi 4 a 6 cm. dlhé asi 4 mm. Široký. Pučia súčasne s hrotmi a menia sa z belavej farby na modrastú čiernu. Hniezdi prednostne vo vaječníku raže, najmä vo vlhkých rokoch alebo na zanedbaných poliach, aj keď sa vyskytuje aj v pšenici, ovse a jačmeni.


Indície a dôkazy

Keď sa Linnda Caporael začiatkom 70. rokov ako vysokoškoláčka začala vrhať na čarodejnícke procesy v Saleme, netušila, že za hrozné udalosti z roku 1692 môže byť zodpovedná huba obyčajná. Potom však kúsky začali zapadať na svoje miesto. Caporael, ktorý je v súčasnosti behaviorálnym psychológom na newyorskom polytechnickom inštitúte Rensselaer, si čoskoro všimol súvislosť medzi podivnými príznakmi, ktoré hlásili Salemovi obviňovatelia, hlavne osem mladých žien, a halucinogénnymi účinkami liekov, ako je LSD. LSD je derivát námeľu, huby, ktorá ovplyvňuje ražné zrno. Ergotizmus - otrava námeľom - sa skutočne podieľal na ďalších ohniskách bizarného správania, ako bolo napríklad to, ktoré postihlo malé francúzske mesto Pont-Saint-Esprit v roku 1951.

Mohol však byť vinníkom v skutočnosti námeľ? Malo to prostriedky a príležitosť spôsobiť v Saleme katastrofu? Odpovede poskytla spoločnosť Caporael pomocou technológie vedy.

Ergotizmus spôsobuje huba Claviceps purpurea, ktorá ovplyvňuje raž, pšenicu a iné obilné trávy. Pri prvom infikovaní bude kvitnúca hlava zrna chrliť sladký žlto sfarbený hlien nazývaný „medová rosa“, ktorý obsahuje spóry húb, ktoré môžu túto chorobu šíriť. Huba nakoniec napadne vyvíjajúce sa zrná obilia a prevezme ich pomocou siete vlákien, ktoré zo zŕn urobia fialovočierne sklerócie. Sclerotia sa môže mýliť s veľkými, sfarbenými zrnami raže. V nich sú silné chemikálie: námeľové alkaloidy vrátane kyseliny lysergovej (z ktorej sa vyrába LSD) a ergotamín (dnes používaný na liečbu migrénových bolestí hlavy). Alkaloidy ovplyvňujú centrálny nervový systém a spôsobujú kontrakciu hladkého svalstva - svalov tvoriacich steny žíl a tepien, ako aj vnútorných orgánov.

Toxikológovia dnes vedia, že konzumácia jedla kontaminovaného námeľom môže viesť ku konvulzívnej poruche charakterizovanej prudkými svalovými kŕčmi, vracaním, bludmi, halucináciami, pocitmi plazenia na pokožke a množstvom ďalších príznakov - to všetko je, uvádza Linnda Caporael, v záznamoch čarodejníckych procesov v Saleme. Ergotom sa darí v teplých, vlhkých, daždivých jarách a letách. Keď Caporael preskúmala denníky obyvateľov mesta Salem, zistila, že tieto presné podmienky boli prítomné v roku 1691. Takmer všetci obvinení žili v západnej časti dediny Salem, v oblasti močaristých lúk, ktoré by boli hlavnou živnou pôdou pre huby. . V tom čase bola raž základným zrnom Salemu. Žitná plodina konzumovaná v zime 1691-1692 - keď sa začali objavovať prvé neobvyklé príznaky - mohla byť ľahko kontaminovaná veľkým množstvom námeľu. Leto 1692 však bolo suché, čo by mohlo vysvetliť náhly koniec „čarovania“. Tieto a ďalšie indície sa dostali do nepriamych prípadov námeľu, ktoré podľa Caporaela bolo nemožné ignorovať.


Claviceps Purpurea: Výskyt a distribúcia Huby

V tomto článku sa budeme zaoberať: - 1. Výskyt Claviceps Purpurea 2. Distribúcia Claviceps Purpurea 3. Primárna infekcia spôsobená 4. Hyphal Structure 5. Diferenciácia Sclerotium 6. Rozširovanie Sclerotia 7. Klíčenie Sclerotium 8. Rozmnožovanie 9. Vzťah hostiteľ-parazit 10. Kontrola choroby 11. Ekonomický význam.

  1. Výskyt Claviceps Purpurea
  2. Distribúcia Claviceps Purpurea
  3. Primárna infekcia spôsobená Claviceps Purpurea
  4. Hyphal Structure of Claviceps Purpurea
  5. Diferenciácia Sclerotium
  6. Rozširovanie Sclerotia
  7. Klíčenie Sclerotium
  8. Rozmnožovanie v Claviceps Purpurea
  9. Vzťah hostiteľa a parazita v prípade Claviceps Purpurea
  10. Kontrola choroby spôsobenej Claviceps Purpurea
  11. Ekonomický význam Claviceps Purpurea

1. Výskyt Claviceps Purpurea:

Táto huba ergotizuje určité náchylné divoké trávy a obilniny, ako napríklad raž (Secale cereales) a jačmeň a príležitostne pšenicu. Infekcia prebieha, keď rastliny kvitnú. Na ražnej rastline je C. purpurea zodpovedná za vyvolanie choroby známej ako námeľ raže.

2. Distribúcia Claviceps Purpurea:

Je to ochorenie mierneho pásma a vyskytuje sa hojne v Kanade, USA, Rusku a mnohých ďalších krajinách európskeho kontinentu. V Indii je zriedkavý a zaznamenali ho z niekoľkých miest. Pushkar Nath a Padwick (1941) a Kamat (1953) zaznamenali hubu v kopcovitých oblastiach na severe. Kulkarni (1942) informoval o námeľovom ochorení z Bombaja a Karnataka o úrode Jowar.

3. Primárna infekcia spôsobená Claviceps Purpurea:

Uskutočňuje sa vetrom rozširovaným askospórami (obr. 11.19 A). Stager (1912) však uviedol, že konídie sú odolné voči chladu, a tak zostávajú životaschopné aj počas zimy. Prežívajúce konídie môžu spôsobiť infekciu v nasledujúcom vegetačnom období. Konsenzus názorov stále uprednostňuje názor, že primárnym zdrojom očkovacej látky sú askospóry uvoľňované v dôsledku prirodzeného klíčenia sklerócií.

K infikovaniu dochádza, keď rastliny kvitnú. Watkins a Littlefield (1976) uviedli, že výskyt námeľovej infekcie je väčší pri anteéze alebo pred ňou ako po anteéze (čas, keď sa prašníky prvýkrát vytláčajú). Miesta infekcie sú stigma aj stena vaječníkov. K prieniku dochádza oboma. Kolonizácia je medzibunková.

Pri pristátí na perovitých stigmách alebo vaječníkových stenách Secale cereale (obr. 11.17) klíči askospóra niekoľkými zárodočnými trubicami (obr. 11.19B). Zárodočné trubice prenikajú medzi bunky stigmy. Ich rast smeruje k vajíčku. Medzibunkové hyfy rastú smerom dole medzi bunkami štýlu a siahajú do apikálneho tkaniva vaječníka.

Odtiaľ hyfy rastú okolo vajíčka vo vnútorných vrstvách steny vaječníkov a dostávajú sa na vrchol rachilly (vaskulárne tkanivo v spodnej časti vaječníka). Plesňové hyfy nesiahajú do rachilly, ale tvoria úzke rozhranie s vaskulárnym tkanivom. Voľným okom sa rozhranie často javí ako hnedá čiara.

4. Hyphal Structure of Claviceps Purpurea:

Medzibunkové hyfy sú hyalínové, septované a s priemerom asi 3 um. Vo vnútri steny hyf je plazmatická membrána. Posledne menovaná obklopuje zrnitú cytoplazmu obsahujúcu mitochondrie, vezikuly, malé lipidové guľôčky a niekoľko jadier.

Sphacelium z Claviceps Purpurea:

Asi za týždeň po infekcii sa hyfálna masa zväčšuje do tej miery, že iba niekoľko buniek z vaječníka bolo vidieť neporušených. Vajíčko je úplne obklopené a preniknuté proliferujúcimi hýfami, ale nedochádza k žiadnemu preniknutiu do rachilly. Nakoniec sa vajíčko zničí a do 10. dňa je nahradené hustou mäkkou vatovou hmotou alebo podložkou (D) takmer rovnakej formy ako samotná kvetinová dutina.

Je známy ako sphacelium (obrázok 11. 18). Posledný z nich nahrádza ovariálne tkanivo a pozostáva z voľného plectenchymu.

Vonkajšie sa rozlišuje do 3 regiónov, a to:

i) oblasť bazálneho chodidla s hladkým bielym povrchom umiestneným na základni hostiteľského kvetu,

(ii) Stredná väčšia časť tvoriaca oblasť konídiálnej strómy sphacelium a

(iii) Riedko napadnutý vaječník alebo oblasť viečka pokrytá štetinami.

Sporulácia Claviceps Purpurea:

Prvý znak sporulácie, ktorý poskytuje vonkajšie dôkazy o infekcii, sa objaví medzi 4-6 dňami po infekcii vo forme bielych hrebeňov konidioforov na povrchu vaječníka.

Určité hyfy z myceliálnej podložky (strómy sphacelium) rastú smerom von, objavujú sa medzi bunkami epidermálnych buniek vaječníkov, pretrhávajú kutikulu a vytvárajú kompaktnú palisádovitú povrchovú vrstvu fialidických konidioforov. Na konci má každý komdiofór rad malých spórovitých štruktúr, konídií.

Sú zdrvení v bazipetálnom slede. Konídie sú malé, hyalínové, jednojadrové štruktúry sférického až podlhovastého tvaru. Skorší mykológovia si tieto konídie pomýlili ako nedokonalú hubu Sphacelia segetum. Konídiové štádium huby sa preto stalo známe ako sférické štádium v ​​životnom cykle.

Vyznačuje sa voľne sporulujúcimi konidioformi po celom vonkajšom povrchu vaječníkov a vnútorných vreckách (D). Približne v tomto štádiu lepkavá, husto žltá, sladká tekutina, ktorá sa nazýva medová rosa, začne vylučovať medzi ligotavými látkami, čím je infikované kvietky viditeľné.

Z tohto dôvodu niektorí mykológovia radšej nazývajú fázu spacey ako fázu medovej rosy. Konídie sa hromadia v sladkom exsudáte a vytekajú z kvietkov v kvapkách medovej rosy na 6. alebo 7. deň (Luttrell, 1980). Hmyz je priťahovaný medovými kvapkami.

Pri kŕmení medom zbierajú konídie a prenášajú ich do iných zdravých kvietkov na tej istej alebo inej ražnej rastline, aby spôsobili sekundárne infekcie. Týmto spôsobom sa choroba šíri počas vegetačného obdobia. Vďaka dostatku cukru v medovej rose je vynikajúcim substrátom pre mikrobiálny rast.

Podľa Cunfera (1976) obsahuje medová rosa faktor (y), ktorý (é) inhibuje (é) klíčenie konídií určitých húb, ktoré prichádzajú do styku s fázou spacey. Je však neúčinný proti konídiám tých húb (Fusarium heterosporum), ktoré sú schopné kolonizovať sférickú fázu a zabrániť dozrievaniu námeľových sklerócií.

Podľa niektorých mykológov je med vylučovaný hýfami a podľa iných kvetným nektárom. Posledný názor je, že výdatná exsudácia medovej rosy je výsledkom toho, že parazit plesní poklepáva na cievny systém hostiteľa, ktorý zostáva nedotknutý.

Produkcia konídií je bohatá od 7 dní do 11 dní a prestáva do 13 dní. 10. deň po infekcii vaječníkov sú všetky hostiteľské tkanivá, ku ktorým má parazit prístup, preniknuté hýfami. Cesta infekcie je dokončená. Už nedochádza k ďalšej invázii do hostiteľských tkanív. K ďalšiemu vývoju huby dochádza vývojom sklerotického štádia.

5. Diferenciácia Sclerotium:

Milovidov (1954) pozoroval, že sklerotické bunky sa tvoria transformáciou buniek spaceylu. Proces sa začína na báze sphacelium. Shaw a Mantle (1980), zhodujúci sa s týmto názorom, uviedli, že sférické tkanivo má schopnosť diferencovať sa na sklerotiálnu formu.

Na začiatku prechodu tvorí plesňový rast na báze spacelium hyfy hlavne sklerotického typu, a nie spaceliového typu. Keď výroba konídií ustane a vegetačné obdobie sa má skončiť, v dolnej časti sphacelia je zreteľná hyfálna diferenciácia na sklerotickú formu.

Podľa Luttrella (1980), hyfy v oblasti oblasti chodidla spacelia nadobúdajú vertikálnu orientáciu a vytvárajú vrstvu podobnú palisádam. Tieto hyfy sa líšia od susedného sférického tkaniva tým, že sú krátke, baňaté, široké a často septované.

Skladajú sa z valcovitých viacjadrových, na lipidy bohatých buniek obsahujúcich malé vakuoly a majú tendenciu vytvárať prosenchymu. Táto vrstva krátkych hýf podobných palisádam sa nazýva generatívna vrstva.

Podľa Luttrella, generatívna vrstva ohraničuje chodidlo a vedie k tvorbe tkanív námeľového sklerócia. Rast špičky hypofýzy generatívnej vrstvy vedie k predĺženiu dĺžky vyvíjajúceho sa sklerócia.

Rozvetvenie a septácia výsledných sklerotiálnych hýf a ukladanie lipidov v sklerotických bunkách určujú jej kompaktnú plektenchymatóznu povahu. Keď diferenciácia sklerotického tkaniva postupuje zdola nahor, vytláča sa hore pod a vo vnútri konídiálnej strómy.

Následne sú zvyšky konídiálnej strómy odlúpnuté z jej povrchu. Predĺženie dĺžky sklerotia tlačí konídiálnu strómu (voľne zabalené spaceylové hyfy) nahor s riedko infikovaným štetinovým ovariálnym viečkom na jej vrchu. Do tejto doby je sklerócium nápadne vyvinuté.

Vyčnieva cez hroty kvietkov s priestorovým uzáverom pozostávajúcim hlavne zo zvyškov bunkových stien vaječníkov, stigiem, zvyškov vajíčka a degenerujúcich sférických hýf, ktoré stále pretrvávajú na jeho vrchole. Hostiteľské tkanivá už nie sú nažive.

Sklerócium je podstatne tuhšie ako spacelium, ktoré pozostáva z voľne zabalených hýf. Hyfy znejú na periférii sklerócia a stmavujú a spájajú sa, aby vytvorili kôru.

Sklerócium, ktoré zničilo tkanivo vaječníkov a nahradilo zrno, leží medzi glume kláska. Z trbliet vyčnieva ako tmavá ostroha na hrote (obr. 11.19 H). Je oveľa dlhší a širší ako zrno, ktoré nahradil. Zrelé klasy raže nesú sklerócie aj zdravé zrná raže.

Sklerócium zreje asi za 4 týždne. Zrelé sklerócium je tvrdá pseudoparenchymatózna tmavofialová alebo načernalá, zvyčajne zakrivená štruktúra (obr. 11,19 G). Pod tmavým vonkajším plášťom alebo kožou, ktorá je ochranná a zabraňuje tak prílišnej strate vlhkosti, je hyalínové (bezfarebné) tkanivo pozostávajúce predovšetkým z kompaktne usporiadaných izodiametrických zásobných buniek.

Medulárna oblasť pozostáva z voľného vodivého tkaniva tvoriaceho centrálny prameň. Z druhého vyžarujú úzke žily nepravidelne smerom k periférii. Sklerócie sa vyrábajú koncom leta a na jeseň padajú na zem. Sú odolné proti zamrznutiu a tým pádom majú dlhú životaschopnosť umožňujúcu hubám cez zimu v tomto stave.

Sklerócie sú teda štruktúry prežitia námeľových húb a zdroj primárneho očkovacieho prostriedku pre infekciu. Cunifer a Seckenger (1977) však uviedli, že sklerócie, ktoré dozrievajú na rastlinách a padajú na zem v zrelosti plodín, nemôžu prežiť až do nasledujúcej jari. Šesť mesiacov je najdlhšie prežívajúce obdobie pre každú skleróciu.

Sklerócie dosahujú zrelosť približne v rovnakom čase ako zdravé zrná v ostatných vaječníkoch na hrote. Mnoho zrelých sklerócií padá na zem (G). Niektoré sa počas zberu zamiešajú do zŕn. V čase čerstvého výsevu sa vracajú na pole a môžu sa vysievať spolu s obilím.

7. Klíčenie Sclerotium:

Sklerócie, ktoré spadli na zem, v zime prezimujú. Nasledujúcu jar klíčia pri vhodných vlhkostných podmienkach.

Z jeho povrchu vyrastá asi pol tucta alebo dokonca viac malých ružových alebo tmavo fialových výrastkov podobných bubienkom, ktoré sa stáčajú k svetlu (A). Každá z nich je dlhá asi 10 - 12 mm a nazýva sa stroma (pi. Stromata). Stroma sa skladá z tenkej stopky, ktorá končí lichotivou sférickou alebo kapitátnou hlavou. Stopka aj stromatálna hlava sú tvorené kompaktne prepletenými hyfami.

8. Rozmnožovanie v Claviceps Purpurea:

Sexuálne Rozmnožovanie:

a) Pohlavné orgány (obr. 11.21):

V pseudoparenchymatóznom tkanive každej stromatálnej hlavy je niekoľko malých dutiniek v tvare banky usporiadaných v periférnej vrstve (obr. 11.22 B). Niektorí autori im radšej hovoria peritheciálne dutiny. Každá dutina obsahuje oba druhy pohlavných orgánov (obr. 11.21 A). Vyvíjajú sa z koncových buniek bočných vetiev vychádzajúcich z rovnakých hýf na báze periteálnej dutiny.

Úrodné hyfy majú bohatší protoplazmatický obsah. Samčie gametangium sa nazýva anteridium a samičie ascogonium. Obidve sú v zrelosti viacjadrové. Ascogonium je relatívne hrubšie a širšie ako antheridium, ktoré je štíhle a pretiahnuté. Môže existovať jedna alebo viac anterídií vznikajúcich zo základne ascogonium.

K zrelosti sa v askogónii vyvíja malý bočný výrastok podobný papile, ktorý sa aplikuje na najbližšie anterídium. K rozpusteniu zasahujúcich stien dochádza v kontaktnej oblasti (obr. 11.21B). Killian (1919) uviedol migráciu mužských jadier do askogónia.

Vývoj Ascocarp (perithecium):

Po plazmogamii nasleduje vývoj askorogénnych hýf z askogónia. Askogénne hyfy (obr. 11.21 C) sa terminálne opakujú a vytvárajú croziery ako v iných Ascomycetách. Výsledný dvojzubý gauner alebo predposledná bunka každej askogénnej hyfy sa má stať podlhovastým askom.

Je známa ako materská bunka ascus. Dve jadrá v materskej bunke ascus sa spoja. Bunka s fúznym jadrom je mladý ascus. Značne sa predlžuje a vytvára podlhovastý úzky tubulárny ascus (obr. 11.22 C). Diploidné jadro súčasne prechádza meiózou a tvoria sa z neho štyri haploidné jadrá.

Každý z nich sa opäť delí mitoticky. Časť cytoplazmy sa zhromažďuje okolo každého z ôsmich haploidných jadier. Každý neobnovený protoplast je obklopený stenou. Osem takto vytvorených buniek v každom asku dozrieva do askospór. Askospóry sú dlhé, vláknité, hyalínové štruktúry.

Ležia navzájom rovnobežne v dutine ascus (obr. 11.22D). Zatiaľ čo tieto zmeny prebiehajú, okolo pohlavného aparátu vyrastá jemná tenká peritheciálna stena (peridium), ktorá vytvára definitívne fruktifikáciu nazývanú perithecium (obr. 11.22C).

Štruktúra perithecia (11,22 B-C):

Zrelé peritécie v tvare banky sú hlboko zapustené v dutinách alebo lokáloch v kortikálnej oblasti strómy (B). Periteálna stena je jedna alebo dve bunkové vrstvy hrubé s krátkym úzkym hrdlom lemovaným perifýzami a otvárajúcimi sa ostiolom na stromatickom povrchu (B). Minulý ostiolátový pór sa nachádza na konci malej papily. Prítomnosť ostiolátových papíl na povrchu dodáva strome mierne bradavičnatý vzhľad.

V každom peritéciu leží niekoľko stúpaní (C), ktoré sú úzke, pretiahnuté, trochu zakrivené rúrkovité štruktúry, pričom každá má na vrchole (D) hrubú čiapočku. Vychádzajú zo základne periteálnej dutiny v tufoch a dorastajú až k ostiolu.

Zo strán vnútornej steny perithecia vznikajú parafýzy, ktoré obklopujú asci. Parafýzy sú teda bočného pôvodu. Nezmiešavajú sa do asci, ale zostávajú stlačené na periteálnu stenu. Výstelka krátkeho krku a ostiolu sú perifýzy.

Dehiscencia asci a rozptýlenie askospór:

V čase, keď askospóry dospejú, rastliny raže kvitnú na poliach. Zrelé asci podľa niektorých autorov vyrastajú postupne a rozširujú sa z ostiolátového póru.

Vyvíjajú sa v nich hygroskopické tlaky, ktoré spôsobujú, že askospóry sú vypúšťané značnou silou cez póry v hrubom ascalovom viečku do vzduchu na vzdialenosť až 50 mm. Vláknité askospóry (obr. 11.19A) sú tak razantne vysunuté v krátkych intervaloch.

Vystreľujú sa iba vtedy, keď sú peritézie zvisle zvislé. Smer sa nastavuje pomalým otočením a otáčaním stopky tesne pod stromou. Tieto pohyby uvedú každý perithecium na chvíľu do zvislej polohy.

Vybité askospóry sú prenášané prúdmi vzduchu do kvitnúcich klasov rastlín raže, aby sa mohol začať životný cyklus odznova. Stager však tvrdí, že askospóry sa rozširujú hmyzom. Askospóry sa tak rozširujú, keď sú otvorené ražné kvety s roztiahnutými perovitými stigmami.

9. Vzťah hostiteľa a parazita Claviceps Purpurea:

Tulsane (1950) poukázal na to, že námeľ raže spôsobený C.purpurea je náhradnou chorobou. Plesňový parazit rozpadá hostiteľské tkanivá v kvetinovej dutine, aby vytvoril priestor pre vývoj svojich spacefiálnych a sklerotiálnych štádií, ktoré tvoria náhradné štruktúry. Kolonizuje kvetinové tkanivo.

Zdá sa, že fyzická prítomnosť medzibunkovej hyfy parazita spôsobuje iba mierne narušenie hostiteľských buniek. Pri selektívnej kolonizácii vaječníka si parazit udržiava kompatibilný vzťah s tkanivom susednej hostiteľskej bunky v spodnej časti vaječníka v oblasti rachilly ako zdroj vody a živín.

10. Kontrola chorôb spôsobených Claviceps Purpurea:

Medzi hlavné metódy kontroly námeľových chorôb patria:

i) pochovanie sklerócií hlbokou orbou;

ii) sejbu tráv pred tvorbou sklerócií;

(iii) Výsadba plodín odolných voči chorobám alebo necitlivých plodín;

(iv) Prevencia smerovania v radoch plotov alebo v iných susedných odpadových oblastiach

v) Výsev bez námelu alebo dvojročných semien pre sklerócie nemôže prežiť dlhšie ako 6 mesiacov

vi) zabíjanie húb v skleróciách, ktoré padajú na polia v čase zberu, spálením

vii) Spaľovanie slamy a strniska v priľahlých oblastiach a okolo nich.

Hardison (1972) odporúčal použitie systémových a ochranných fungicídov aplikovaných na sklerócie na povrch pôdy na potlačenie tvorby perithecií. Zistil, že fenyl-5,6-dichlór-2-trinuórmetyl-l-benzimidazolkarboxylát je užitočný pri potlačovaní tvorby peritécií pri koncentrácii 2 mg / 92 cm2 povrchu pôdy. Chlorid kardiový môže poskytovať ekonomický chemický cantrol.

11. Ekonomický význam Claviceps Purpurea:

Huba (Claviceps purpurea) je zodpovedná za vyvolanie námeľového ochorenia, ktoré do istej miery znižuje úrodu raže, ale toto ochorenie má zriedka veľký význam.

Tvrdé fialovočierne sklerócie (ľudovo nazývané námeľ), ktoré nahrádzajú zrno, sú však veľmi jedovaté. Obsahujú toxickú látku, ktorá otravuje a zabíja zvieratá. Je to pre človeka osudné. Sklerócie sa zhromažďujú alebo kultivujú na extrakciu úradne uznávaného lieku známeho ako ergotín.

Obsahuje niekoľko dôležitých alkaloidov. Najznámejšie sú ergonovín, ergometrín a ergotamín. Tieto alkaloidy sú užitočné v tehotenstve a pri pôrode na podporu vypudenia plodu, a preto sa používajú pri výrobe liekov, ktoré spôsobujú umelé potraty.

V dôsledku toho sa dobytok, ktorý sa pasie na trávnatých porastoch infikovaných Clavicepsom, potratí z dôvodu požitia sklerócií. Takto utrpia dobytkári obrovské straty.

Námeľové alkaloidy sa tiež používajú na reguláciu krvácania z maternice (krvácania) po narodení dieťaťa a na kontrolu ďalších problémov s maternicou. Zvieratá, ktoré sa živia skleróciami ležiacimi na zemi alebo námeľom kontaminovanou múkou, trpia vážnym fyziologickým ochorením nazývaným ergotizmus. Silný záchvat ergotizmu môže mať dokonca za následok gangrénu prstov na nohách a nohách.


Ergot

Ergot (pron. / ˈɜːrɡət / UR-gət) alebo námeľové huby označujú skupinu húb rodu Claviceps.

Najvýznamnejším členom tejto skupiny je Claviceps purpurea („Ražná huba“). Táto huba rastie na raži a príbuzných rastlinách a produkuje alkaloidy, ktoré môžu spôsobiť ergotizmus u ľudí a iných cicavcov, ktorí konzumujú zrná kontaminované jeho ovocnou štruktúrou (nazývanou námeľové sklerócium).

Claviceps zahŕňa asi 50 známych druhov, väčšinou v tropických oblastiach. Hospodársky významné druhy zahŕňajú C. purpurea (parazitické na trávach a obilninách), C. fusiformis (na perlovom prose, buffelskej tráve), C. paspali (na tráve dallis), C. africana (na ciroku) a C. lutea (na paspalum). C. purpurea najčastejšie ovplyvňuje odrodové druhy, ako je raž (najbežnejší hostiteľ), ako aj tritikale, pšenica a jačmeň. Ovos ovplyvňuje iba zriedka.

C. purpurea má najmenej tri rasy alebo odrody, ktoré sa líšia svojou špecifickosťou pre hostiteľa:

  • G1 - suchozemské trávy na otvorených lúkach a poliach
  • G2 - trávy z vlhkých, lesných a horských biotopov
  • G3 (C. purpurea var. Spartinae) - trávy slané (Spartina, Distichlis).

Námeľové jadro, ktoré sa nazýva sklerócium, sa vyvíja, keď spóra plesňových druhov rodu Claviceps napadne kvietok kvitnúcej trávy alebo obilnín. Proces infekcie napodobňuje peľové zrno, ktoré počas oplodnenia rastie do vaječníkov. Infekcia vyžaduje, aby mali spóry húb prístup k stigme. Rastliny infikované Clavicepsom preto prevažne krížia druhy s otvorenými kvetmi, ako je raž (Secale cereale) a ríbezle (rod Lolium). Proliferujúce hubové mycélium potom ničí vaječník rastlín a spája sa s cievnym zväzkom pôvodne určeným na výživu semien. Prvý stupeň námeľovej infekcie sa prejavuje ako biele mäkké tkanivo (známe ako sphacelia), ktoré produkuje sladkú medovicu, ktorá často vypadáva z infikovaných trávových kvietkov. Táto medovka obsahuje milióny nepohlavných spór (konídií), ktoré sa hmyz rozširujú na ďalšie kvietky. Neskôr sa rašeliny prevedú na tvrdé suché sklerócium vo vnútri šupky kvetu. V tomto štádiu sa v sklerócii hromadia alkaloidy a lipidy.

Druhy Claviceps z tropických a subtropických oblastí produkujú vo svojej medovice makro- a mikrokonídie. Makrokonídie sa líšia tvarom a veľkosťou medzi druhmi, zatiaľ čo mikrokonídie sú pomerne jednotné, oválne až guľovité (5 × 3 μm). Makrokonídie sú schopné produkovať sekundárne konídie. Zárodočná trubica vychádza z makrokónia povrchom kvapky medovice a vytvára sa sekundárne konídium oválneho až hruškovitého tvaru, na ktoré migruje obsah pôvodného makrokonídia. Sekundárne konídie vytvárajú na kvapkách medovky biely, mrazivý povrch a šíria sa vetrom. Žiadny takýto proces sa nevyskytuje v Claviceps purpurea, Claviceps grohii, Claviceps nigricans a Claviceps zizaniae, všetko zo severných miernych oblastí.

Keď zrelé sklerócium spadne na zem, huba zostane nečinná, kým vhodné podmienky (napríklad nástup jari alebo obdobie dažďov) nespustia svoju plodiacu fázu. Klíči a vytvára jedno alebo niekoľko plodníc s hlavami a cípmi, rôzne sfarbených (pripomínajúcich malú hubu). V hlave sa vytvárajú závitovité sexuálne spóry, ktoré sa vylučujú súčasne, keď kvitnú vhodní hostitelia trávy. Nervová infekcia spôsobuje zníženie úrody a kvality obilia a sena, a ak hospodárske zvieratá konzumujú infikované zrno alebo seno, môže spôsobiť ochorenie nazývané ergotizmus.

Čierne a vyčnievajúce sklerócie C. purpurea sú dobre známe. Avšak veľa tropických námeľov má hnedé alebo sivasté sklerócie, napodobňujúce tvar hostiteľského semena. Z tohto dôvodu je infekcia často prehliadaná.

Hmyz, vrátane múch a mole, prenáša konídie druhov Claviceps, ale nie je známe, či hmyz zohráva úlohu pri šírení huby z infikovaných na zdravé rastliny.

Vývoj rastlinného parazitizmu v Clavicipitaceae sa datuje najmenej pred 100 miliónmi rokov, do raného stredného obdobia kriedy. Jantárová fosília objavená v roku 2014 uchováva klásek trávy a námeľovitú parazitickú hubu. Fosília ukazuje, že pôvodnými hostiteľmi čeľade Clavicipitaceae mohli byť trávy. Objav tiež stanovuje minimálny čas na prípadnú prítomnosť psychotropných látok v hubách. Na diverzifikáciu skupiny námeľových alkaloidov produkovaných hubami pôsobilo niekoľko evolučných procesov. Tieto rozdiely v enzýmových aktivitách sú zrejmé na úrovniach substrátovej špecificity (LpsA), špecifikácie produktu (EasA, CloA) alebo na obidvoch úrovniach (EasG a možno CloA). The „Starý žltý enzým“ EasA predstavuje vynikajúci príklad. This enzyme catalyzes reduction of the C8=C9 double-bond in chanoclavine I, but EasA isoforms differs in whether they subsequently catalyze reoxidation of C8–C9 after rotation. This difference distinguishes most Clavicipitaceae from Trichocomaceae, but in Clavicipitaceae it is also the key difference dividing the branch of classical ergot alkaloids from dihydroergot alkaloids, the latter often being preferred for pharmaceuticals due to their relatively few side effects.

Effects on humans and other mammals

The ergot sclerotium contains high concentrations (up to 2% of dry mass) of the alkaloid ergotamine, a complex molecule consisting of a tripeptide-derived cyclol-lactam ring connected via amide linkage to a lysergic acid (ergoline) moiety, and other alkaloids of the ergoline group that are biosynthesized by the fungus. Ergot alkaloids have a wide range of biological activities including effects on circulation and neurotransmission.

Ergot alkaloids are classified as:

  • derivatives of 6,8-dimethylergoline and
  • lysergic acid derivatives.

Ergotism is the name for sometimes severe pathological syndromes affecting humans or other animals that have ingested plant material containing ergot alkaloid, such as ergot-contaminated grains. The Hospital Brothers of St. Anthony, an order of monks established in 1095, specialized in treating ergotism victims with balms containing tranquilizing and circulation-stimulating plant extracts. The common name for ergotism is “St. Anthony’s Fire”, in reference to this order of monks and the severe burning sensations in the limbs which was one of the symptoms. There are two types of ergotism, the first is characterized by muscle spasms, fever and hallucinations and the victims may appear dazed, be unable to speak, become manic, or have other forms of paralysis or tremors, and suffer from hallucinations and other distorted perceptions. This is caused by serotonergic stimulation of the central nervous system by some of the alkaloids. The second type of ergotism is marked by violent burning, absent peripheral pulses and shooting pain of the poorly vascularized distal organs, such as the fingers and toes, and is caused by effects of ergot alkaloids on the vascular system due to vasoconstriction, sometimes leading to gangrene and loss of limbs due to severely restricted blood circulation.

The neurotropic activities of the ergot alkaloids may also cause hallucinations and attendant irrational behavior, convulsions, and even death. Other symptoms include strong uterine contractions, nausea, seizures, high fever, vomiting, loss of muscle strength and unconsciousness. Since the Middle Ages, controlled doses of ergot were used to induce abortions and to stop maternal bleeding after childbirth. Klotz offers a detailed overview of the toxicities in mammalian livestock, stating that the activities are attributable to antagonism or agonism of neurotransmitters, including dopamine, serotonin and norepinephrine. As well, he shares that the adrenergic blockage by ergopeptines (e.g., ergovaline or ergotamine) leads to potent and long-term vasoconstriction, and can result in reduced blood flow resulting in intense burning pain (St. Anthony’s fire), edema, cyanosis, dry gangrene and even loss of hooves in cattle or limbs in humans. Reduced prolactin due to ergot alkaloid activity on dopamine receptors in the pituitary is also common in livestock. Reduced serum prolactin is associated with various reproductive problems in cattle, and especially in horses, including agalactia and poor conception, and late-term losses of foals and sometimes mares due to dystocia and thickened placentas. Although both gangrenous and convulsive symptoms are seen in naturally occurring ergotism resulting from the ingestion of fungus infected rye, only gangrenous ergotism has been reported following the excessive ingestion of ergotamine tartrate. Ergot extract has been used in pharmaceutical preparations, including ergot alkaloids in products such as Cafergot (containing caffeine and ergotamine or ergoline) to treat migraine headaches, and ergometrine, used to induce uterine contractions and to control bleeding after childbirth. Clinical ergotism as seen today results almost exclusively from the excessive intake of ergotamine tartrate in the treatment of migraine headache.

In addition to ergot alkaloids, Claviceps paspali also produces tremorgens (paspalitrem) causing “paspalum staggers” in cattle. The fungi of the genera Penicillium and Aspergillus also produce ergot alkaloids, notably some isolates of the human pathogen Aspergillus fumigatus, and have been isolated from plants in the family Convolvulaceae, of which morning glory is best known. The causative agents of most ergot poisonings are the ergot alkaloid class of fungal metabolites, though some ergot fungi produce distantly related indole-diterpene alkaloids that are tremorgenic.

Ergot does not contain lysergic acid diethylamide (LSD) but instead contains lysergic acid as well as its precursor, ergotamine. Lysergic acid is a precursor for the synthesis of LSD. Their realized and hypothesized medicinal uses have encouraged intensive research since the 1950s culminating on the one hand in development of drugs both legal (e.g., bromocriptine) and illegal (e.g., lysergic acid diethylamide= LSD), and on the other hand in extensive knowledge of the enzymes, genetics, and diversity of ergot alkaloid biosynthetic pathways.

The January 4, 2007 issue of the New England Journal of Medicine includes a paper that documents a britský study of more than 11,000 Parkinson’s disease patients. The study found that two ergot-derived drugs, pergolide and cabergoline, commonly used to treat Parkinson’s Disease may increase the risk of leaky heart valves by up to 700%.

Ergotism is the earliest recorded example of mycotoxicosis, or poisoning caused by toxic molds. Early references to ergot poisoning (ergotism) date back as far as 600 BC, an Assyrian tablet referred to it as a ‘noxious pustule in the ear of grain’. In 350 BC, the Parsees described ‘noxious grasses that cause pregnant women to drop the womb and die in childbed’. In ancient Syria, ergot was called ‘Daughter of Blood’. Radulf Glaber described an ailment he called ‘hidden fire’ or ignus ocultus, in which a burning of the limb is followed by its separation from the body, often consuming the victim in one night. In 1588, Johannes Thallius wrote that it is called ‘Mother of Rye’, or rockenmutter, and is used to halt bleeding.

Human poisoning due to the consumption of rye bread made from ergot-infected grain was common in Europe in the Stredovek. The first mention of a plague of gangrenous ergotism in Európe pochádza Nemecko in 857, following this Francúzsko a Scandinavia experienced similar outbreaks Anglicko is noticeably absent from the historical regions affected by ergotism as their main source of food was wheat, which is resistant to ergot fungi. In 944, a massive outbreak of ergotism caused 40,000 deaths in the regions of Aquitaine, Limousin, Perigorda Angoumois v Francúzsko. V Hesse in 1596, Wendelin Thelius was one of the first to attribute ergotism poisoning to grain. In 1778, S. Tessier, observing a huge epidemic in Sologne, France in which more than 8,000 people died, recommended drainage of fields, compulsory cleaning of grain, and the substitution of potatoes for affected grain.

Saint Anthony’s fire and the Antonites

In 1722, the Russian Tzar Peter the Great was thwarted in his campaign against the Ottoman Empire as his army, traveling down the Terek steppe, was struck by ergotism and was forced to retreat in order to find edible grains. A diary entry from the time describes that as soon as people ate the poisoned bread they became dizzy, with such strong nerve contractions that those who did not die from the first day found their hands and feet falling off, akin to frostbite. The epidemic was known as Saint Anthony’s fire, or ignis sacer, and some historical events, such as the Great Fear in France during the French Revolution have been linked to ergot poisoning. Saint Anthony was a 3rd Century Egyptian ascetic who lived by the Red Sea and was known for long fasting in which he confronted terrible visions and temptations sent from the Diabol. He was credited by two noblemen for assisting them in recovery from the disease they subsequently founded the Order of St. Anthony in honor of him. Anthony was a popular subject for art in the Stredovek and his symbol is a large blue “T” sewn onto the shoulder of the order’s monks, symbolizing the crutch used by the ill and injured.

The Order of St. Anthony, who were also known as Antonites, grew quickly and hospitals spread through France, Germanya Scandinavia and gained wealth and power as grateful patrons bestowed money and charitable goods to the hospitals. Na konci Stredovek, there were 396 settlements and 372 hospitals owned by the order and pilgrimages to such hospitals became popular as well as the donation of limbs lost to ergotism, which were displayed near shrines to the saint. These hagiotherapeutic centers were the first specialized European medical welfare systems and the friars of the order were knowledgeable about treatment of ergotism and the horrifying effects of the poison. The sufferers would receive ergot-free meals, wines containing vasodilating and analgesic herbs, and applications of Antonites-balsalm, which was the first transdermal therapeutic system (TTS) in medical history. Their medical recipes have been lost to time, though some recorded treatments still remain. After 1130 AD, the monks were no longer permitted to perform operations, and so barber surgeons were employed to remove gangrenous limbs and treat open sores. Three barbers founded a hospital in Memmingen in 1214 and accepted those who were afflicted with the gangrenous form of ergotism. Patients were fed and housed with the more able-bodied individuals acting as orderlies and assistants. Patients with the convulsive form of ergotism, or ergotismus convulsivus, were welcomed for only nine days before they were asked to leave as convulsive ergotism was seen as less detrimental. Though the sufferers often experienced irreversible effects, they most often returned to their families and resumed their livelihoods.

An important aspect to the Order of St. Anthony’s treatment practices was the exclusion of rye bread and other ergot-containing edibles, which halted the progression of ergotism. There was no known cure for ergotism itself, however there was treatment of the symptoms, which often included blood constriction, nervous disorder, and/or hallucinations if the sufferer survived the initial poisoning, his limbs would often fall off and he or she would continue to improve in health if they halted consumption of ergot. The trunk of the body remained relatively untouched by the disease until its final stages and the victims, not understanding the cause of their ailment, would continue to imbibe ergot-laden food for weeks until the condition reached their digestive system. It is believed that the peasantry and children were most susceptible to ergotism, though the wealthy were afflicted as well, as at times entire villages relied on tainted crops for sustenance and during times of famine, ergotism reached into every house. Ergot fungus is impervious to heat and water, thus it was most often baked into bread through rye flour though other grasses can be infected, it was uncommon in Medieval Europe to consume grasses other than rye. The physiological effects of ergot depended upon the concentration and combinations of the ingested ergot metabolites, as well as the age and nutritional status of the afflicted individual. The Antonites began to decline after physicians discovered the genesis of ergotism and recommended methods for removing the sclerotium from the rye crops. In 1776, the cloisters of the Antonites were incorporated into the Maltese Knights Hospitaller, losing much of their medical histories in the process and losing the ergotism cures and recipes due to lack of use and lack of preservation.

Usage in gynaecology and obstetrics

Midwives and very few doctors in Europe have used extracts from ergot for centuries:

  • V Nürnberg manuscript of 1474 powdered ergot was prescribed together with Laurel-fruits and rhizomes of Salomon’s seals to cure »permutter« or »heffmutter«, that means pain in the lower abdomen caused by the »uprising of the womb«
  • In a printed book of 1582 the German physician Adam Lonicer wrote, that three sclerotia of ergot, used several times a day, were used by midwives as a good remedy in case of the »uprising and pain of the womb« (»auffſteigen vnd wehethumb der mutter«)
  • Joachim Camerarius the Younger wrote in 1586, that sclerotia of ergot held under the tongue, would stop bleeding

To prove, that ergot is a harmless sort of grain, in 1774 the French pharmacist Antoine-Augustin Parmentier edited a letter, he had received from Madame Dupile, a midwife of Chaumont-en-Vexin. She had told him, that if uterine contractions were too weak in the expulsion stage of childbirth she and her mother gave peeled ergot in an amount of the filling of a thimble solved in water, wine or broth. The administration of ergot was followed by a mild childbirth within 15 minutes. The French physician Jean-Baptiste Desgranges (1751–1831) published in 1818, that in 1777 he had met midwives in Lyon, who successfully treated feeble uterine contractions by administering the powder of ergot. Desgranges joined this remedy into his therapeutic arsenal. From 1777 to 1804 he was successful in alleviating childbirth for more than twenty women by the administration of the powder of ergot. He never saw any side-effect of this treatment.

In 1807 Dr. John Stearns of Saratoga County wrote to a friend, that he had used over several years a »pulvis parturiens« with complete success in patients with »lingering parturitation«. This »pulvis parturiens« consisted of ergot, that he called a »spurious groth of rye«. He boiled »half a drachm« (ca. 2g) of that powder in half a pint of water and gave one third every twenty minutes, till the pains commenced. In 1813 Dr. Oliver Prescott (1762–1827) of Newburyport published a dissertation “on the natural history and medical effects of the secale cornutum,” in which he described and analyzed the experience he had gathered over five years while using ergot in cases of poor uterine action in the second stage of labor in childbirth.

The 1836 Dispensatory of the United States recommended »to a woman in labor fifteen or twenty grains [ca. 1 to 1,3g] of ergot in powder to be repeated every twenty minutes, till its peculiar effects are experienced, or till the amount of a drachm [ca. 3,9g] has been taken«.

In 1837 the French Codex Pharmacopee Francaise required ergot to be kept in all pharmacies.

Low to very low evidence from clinical trials suggests that prophylactic use of ergot alkaloids, administered by intravenous (IV) or intramuscular (IM) in the third stage of labor, may reduce blood loss and may reduce the risk of moderate to severe hemorrhage following delivery however this medication may also be associated with higher blood pressure and higher pain. It is not clear of oral ergo alkaloids are beneficial or harmful as they have not been well studied. A 2018 Cochrane Systematic Review concluded that other medications such as oxytocin, syntometrine and prostaglandins, may be preferred over ergot alkaloids.

Though ergot was known to cause abortions in cattle and humans, it was not a recognized use for it as abortion was illegal in most countries, thus evidence for its use in abortion is unknown. Most often, ergot was used to speed the process of parturition or delivery, and was not used for the purpose of halting postpartum bleeding, which is a concern of childbirth. However, until anesthesia became available, there was no antidote or way of controlling the effects of ergot. So if the fetus did not move as expected, the drug could cause the uterus to mold itself around the child, rupturing the uterus and killing the child. David Hosack, an Americký physician, noted the large number of stillbirths resulting from ergot use and stated that rather than pulvis ad partum, it should be called pulvis ad mortem. He began advocating for its use to halt postpartum bleeding. Eventually, doctors determined that the use of ergot in childbirth without an antidote was too dangerous. They ultimately restricted its use to expelling the placenta or stopping hemorrhage. Not only did it constrict the uterus, ergot had the ability to increase or decrease blood pressure, induce hypothermia and emesis, and influence pituitary hormone secretions. In 1926, Swiss psychiatrist Hans Maier suggested to use ergotamine for the treatment of vascular headaches of the migraine type.

In the 1930s, abortifacient drugs were marketed to women by various companies under various names such as Molex pills and Cote pills. Since birth control devices and abortifacients were illegal to market and sell at the time, they were offered to women who were “delayed”. The recommended dosage was seven grains of ergotin a day. Podľa United States Federal Trade Commission (FTC) these pills contained ergotin, aloes, Black Hellebore, and other substances. The efficacy and safety of these pills are unknown. The FTC deemed them unsafe and ineffective and demanded that they cease and desist selling the product. Currently, over a thousand compounds have been derived from ergot ingredients.

Speculated cause of hysterics and hallucinations

It has been posited that Kykeon, the beverage consumed by participants in the ancient Greek Eleusinian Mysteries cult, might have been based on hallucinogens from ergotamine, a precursor to the potent hallucinogen lysergic acid diethylamide (LSD), and ergonovine.

British author John Grigsby contends that the presence of ergot in the stomachs of some of the so-called ‘bog-bodies’ (Iron Age human remains from peat bogs Northeast Europe, such as the Tollund Man) is indicative of use of Claviceps purpurea in ritual drinks in a prehistoric fertility cult akin to the Greek Eleusinian Mysteries. In his 2005 book Beowulf and Grendel, he argues that the Anglo-Saxon báseň Beowulf is based on a memory of the quelling of this fertility cult by followers of Odin. He writes that Beowulf, which he translates as barley-wolf, suggests a connection to ergot which in Nemecky was known as the ‘tooth of the wolf’.

Linnda R. Caporael posited in 1976 that the hysterical symptoms of young women that had spurred the Salem witch trials had been the result of consuming ergot-tainted rye. Avšak Nicholas P. Spanos a Jack Gottlieb, after a review of the historical and medical evidence, later disputed her conclusions. Other authors have likewise cast doubt on ergotism as the cause of the Salem witch trials.

Claviceps purpurea

Mankind has known about Claviceps purpurea for a long time, and its appearance has been linked to extremely cold winters that were followed by rainy summers.

The sclerotial stage of C. purpurea conspicuous on the heads of ryes and other such grains is known as ergot. Favorable temperatures for growth are in the range of 18–30 °C. Temperatures above 37 °C cause rapid germination of conidia. Sunlight has a chromogenic effect on the mycelium, with intense coloration. Cereal mashes and sprouted rye are suitable substrates for growth of the fungus in the laboratory.

Claviceps africana

Claviceps africana infects sorghum. In sorghum and pearl millet, ergot became a problem when growers adopted hybrid technology, which increased host susceptibility. It only infects unfertilized ovaries, so self-pollination and fertilization can decrease the presence of the disease, but male-sterile lines are extremely vulnerable to infection. Symptoms of infection by C. africana include the secretion of honeydew (a fluid with high concentrates of sugar and conidia), which attracts insects like flies, beetles, and wasps that feed on it. This helps spread the fungus to uninfected plants.

C. africana caused ergot disease that caused a famine in 1903-1906 in Northern Cameroon, West Africa, and also occurs in eastern and southern Africa, hlavne Zimbabwe a južná Afrika. Male sterile sorghums (also referred to as A-lines) are especially susceptible to infection, as first recognized in the 1960s, and massive losses in seed yield have been noted. Infection is associated with cold night temperatures that are below 12 °C occurring two to three weeks before flowering.

Sorghum ergot caused by Claviceps africana Frederickson, Mantle and De Milliano is widespread in all sorghum growing areas, whereas the species was formerly restricted to Afrika a Asia where it was first recorded more than 90 years ago, it has been spreading rapidly and by the mid-1990s it reached Brazil, South Africaa Australia. By 1997, the disease had spread to most South American countries and the Karibik počítajúc do toho Mexiko, and by 1997 had reached Texas v Spojené štáty.


Animal and Human Parasites and Pathogens

Fungi can affect animals, including humans, in several ways. Fungi attack animals directly by colonizing and destroying tissues. Humans and other animals can be poisoned by eating toxic mushrooms or foods contaminated by fungi. In addition, individuals who display hypersensitivity to molds and spores develop strong and dangerous allergic reactions. Fungal infections are generally very difficult to treat because, unlike bacteria, fungi are eukaryotes. Antibiotics only target prokaryotic cells, whereas compounds that kill fungi also adversely affect the eukaryotic animal host.

Many fungal infections (mycoses) are superficial and termed cutaneous (meaning “skin”) mycoses. They are usually visible on the skin of the animal. Fungi that cause the superficial mycoses of the epidermis, hair, and nails rarely spread to the underlying tissue (Figure 13.4.7). These fungi are often misnamed “dermatophytes” from the Greek dermis skin and phyte plant, but they are not plants. Dermatophytes are also called “ringworms” because of the red ring that they cause on skin (although the ring is caused by fungi, not a worm). These fungi secrete extracellular enzymes that break down keratin (a protein found in hair, skin, and nails), causing a number of conditions such as athlete’s foot, jock itch, and other cutaneous fungal infections. These conditions are usually treated with over-the-counter topical creams and powders, and are easily cleared. More persistent, superficial mycoses may require prescription oral medications.

Figure 13.4.7: (a) Ringworm presents as a red ring on the skin. (b) Trichophyton violaceum is a fungus that causes superficial mycoses on the scalp. (c) Histoplasma capsulatum, seen in this X-ray as speckling of light areas in the lung, is a species of Ascomycota that infects airways and causes symptoms similar to the flu. (credit a, b: modification of work by Dr. Lucille K. Georg, CDC credit c: modification of work by M Renz, CDC scale-bar data from Matt Russell)

Systemic mycoses spread to internal organs, most commonly entering the body through the respiratory system. For example, coccidioidomycosis (valley fever) is commonly found in the southwestern United States, where the fungus resides in the dust. Once inhaled, the spores develop in the lungs and cause signs and symptoms similar to those of tuberculosis. Histoplasmosis (Figure 13.4.7c) is caused by the dimorphic fungus Histoplasma capsulatum it causes pulmonary infections and, in rare cases, swelling of the membranes of the brain and spinal cord. Treatment of many fungal diseases requires the use of antifungal medications that have serious side effects.

Opportunistic mycoses are fungal infections that are either common in all environments or part of the normal biota. They affect mainly individuals who have a compromised immune system. Patients in the late stages of AIDS suffer from opportunistic mycoses, such as Pneumocystis, which can be life threatening. The yeast Candida spp., which is a common member of the natural biota, can grow unchecked if the pH, the immune defenses, or the normal population of bacteria is altered, causing yeast infections of the vagina or mouth (oral thrush).

Fungi may even take on a predatory lifestyle. In soil environments that are poor in nitrogen, some fungi resort to predation of nematodes (small roundworms). Species of Arthrobotrys fungi have a number of mechanisms to trap nematodes. For example, they have constricting rings within their network of hyphae. The rings swell when the nematode touches it and closes around the body of the nematode, thus trapping it. The fungus extends specialized hyphae that can penetrate the body of the worm and slowly digest the hapless prey.


Salem Witch Trials: The Fungus Theory

More than three centuries after the end of the Salem witch trials, they continue to defy explanation. In the mid 1970s, a college undergraduate developed a new theory. Does it hold water? Read on and decide for yourself.

SEASON OF THE WITCH

In the bleak winter of 1692, the people of Salem, Massachusetts, hunkered down in their cabins and waited for spring. It was a grim time: There was no fresh food or vegetables, just dried meat and roots to eat. Their mainstay was the coarse bread they baked from the rye grain harvested in the fall.

Shortly before the New Year, the madness began. Elizabeth Parris, the 9-year-old daughter of the local preacher, and her cousin, 11-year-old Abigail Williams, suffered from violent fits and convulsions. They lapsed into incoherent rants, had hallucinations, complained of crawly sensations on their skin, and often retreated into dull-eyed trances. Their desperate families turned to the local doctor, who could find nothing physically wrong with them. At his wit's end, he decided there was only one reasonable explanation: witchcraft.

Word spread like wildfire through the village: an evil being was hexing the children. Soon, more "victims" appeared, most of them girls under the age of twenty. The terrified villagers started pointing the finger of blame, first at an old slave named Tituba, who belonged to Reverend Parris, then to old women like Sarah Good and Sarah Osborn. The arrests began on February 29 the trials soon followed. That June, 60-year-old Bridget Bishop was the first to be declared guilty of witchcraft and the first to hang. By September, 140 "witches" had been arrested and 19 had been executed. Many of the accused barely escaped the gallows by running into the woods and hiding. Then, sometime over the summer, the demonic fits stopped -and the frenzy of accusation and counter-accusation stopped with them. As passions cooled, the villagers tried to put their community back together again.

UNANSWERED QUESTIONS

What happened to make these otherwise dour Puritans turn on each other with such destructive frenzy? Over the centuries several theories have been put forth, from the Freudian -that the witch hunt was the result of hysterical tension resulting from centuries of sexual repression- to the exploitive- that it was fabricated as an excuse for a land grab (the farms and homes of all the victims and many of the accused were confiscated and redistributed to other members of the community). But researchers had never been able to find real evidence to support these theories. Then in the 1970s, a college student in California made a deduction that seemed to explain everything.

Linnda Caporael, a psychology major at U.C. Santa Barbara, was told to choose a subject for a term paper in her American History course. Having just seen a production of Arthur Miller's play Crucible (a fictional account of the Salem trials), she decided to write about the witch hunt. "As I began researching," she later recalled, "I had one of those 'a-ha!' experiences." The author of one of her sources said he remained at a loss to explain the hallucinations of the villagers of Salem. "It was the word 'hallucinations' that made everything click," said Caporael. Years before, she'd read of a case of ergot poisoning in France where the victim had suffered from hallucinations, and she thought there might be a connection.

THE FUNGUS AMONG US

Ergot is a fungus that infects rye, a grain more commonly used in past centuries to bake bread than it is today. One of the byproducts present in ergot-infected grain is ergotamine, which is related to LSD. Toxicologists have known for years that eating bread baked with ergot-contaminated rye can trigger convulsions, delusions, creepy-crawly sensations of the skin, vomiting, …and hallucinations. And historians were already aware that the illness caused by ergot poisoning (known as St. Anthony's Fire) was behind several incidents of mass insanity in medieval Europe. Caporael wondered if the same conditions might have been present in Salem.

Oni boli. Ergot needs warm, damp weather to grow, and those conditions were rife in the fields around Salem in 1691. Rye was the primary grain grown, so there was plenty of it to be infected. Caporael also discovered that most of the accusers lived on the west side of the village, where the fields were chronically marshy, making them a perfect breeding ground for the fungus. The crop harvested in the fall of 1691 would have been baked and eaten during the following winter, which was when the fits of madness began. However, the next summer was unusually dry, which could explain the sudden drop in the bewitchments. No ergot, no madness.

SHE RESTS HER CASE

Caporael continued to research her theory as she pursued her Ph.D., publishing her findings in 1976 in the journal Veda, which brought her support from the scientific community and attention from the news media. Caporael had been careful to say that her theory only accounts for the initial cause of the Salem witch hunts. As the frenzy grew in scope and consequence, she's convinced that the actual sequence of events probably included not only real moments of mass hysteria but also some overacting on the part of the accusers (motivated as much by fear of being accused themselves as by any actual malice toward the accused).

OTHER POSSIBILITIES

Caporael's theory remains one of the most convincing explanations for what started the madness that tore apart the village of Salem, Massachusetts, in 1692 …but there are others.

* Encephalitis Lethargica. Historian Laurie Win Carlson compared the symptoms of the accused in Salem (violent fits trance or coma-like states) with those experienced by victims of an outbreak of Encephalitis Lethargica, an acute inflammation of the brain, between 1915 and 1926. The trials were likely a "response to unexplained physical and neurological behaviors resulting from an epidemic of encephalitis," she says.

* Jimson Weed. This toxic weed, sometimes called devil's trumpet or locoweed, grows wild in Massachusetts. Ingesting it can cause hallucinations, delirium, and bizarre behavior.

The article above was reprinted with permission from the Bathroom Institute's book Uncle John's Heavy Duty Bathroom Reader. Since 1988, the Bathroom Reader Institute has published a series of popular books containing irresistible bits of trivia and obscure yet fascinating facts. If you like Neatorama, you'll love the Bathroom Reader Institute's books - go ahead and check 'em out!


Pozri si video: Ergot Poisoning - Richard Randle - August 16, 2013