Buławinka czerwona (Claviceps purpurea)

Wstęp

Buławinka czerwona Claviceps purpurea to pasożytniczy grzyb z rodziny buławinkowatych Clavicipitaceae oraz typu workowców Ascomycota. Poraża około 400 gatunków z rodziny traw (wiechlinowatych), w tym ważne gospodarczo zboża z żytem na czele. Powszechnie znane są jego przetrwalniki (skleroty), zwane zwykle sporyszem (czasem też „rogatym żytem” albo „matką zboża”). Buławinka czerwona do dziś stanowi ważny problem dla rolnictwa, bezpieczeństwa żywności, jak również niezastąpione źródło środków leczniczych dla farmacji.

Sezon

Buławinkę czerwoną najczęściej obserwuje się w stadium przetrwalnym czyli jako sporysz. Przybiera on kształt bordowo-czarnych, długich rogów, wystających z kłosów traw. Formuje się latem, w momencie dojrzewania ziaren. Po żniwach zbóż albo skoszeniu łąki może zachować żywotność w szczątkach roślin lub w ziemi przez około trzy lata.

Występowanie

Buławinkę czerwoną spotyka się praktycznie na całym świecie, wszędzie tam, gdzie sieje się zboża albo gdzie rosną jej dzicy żywiciele z rodziny wiechlinowatych (właściwych traw).

Wygląd

Buławinka czerwona jest workowcem o dość niepozornej plesze. Jedynie niektóre spośród jej stadiów rozwojowych widać nieuzbrojonym okiem, toteż można uznać je za grzyby wielkoowocnikowe, choć nie kapeluszowe.

Najlepiej znane, bo najprostsze do wypatrzenia są jej przetrwalniki (skleroty), zwane sporyszem bądź matką zboża. To wydłużone, czarno bordowe rogi wyrastające z kłosa lub wiechy trawy, mogące przetrwać kilka lat w glebie. W sprzyjających okolicznościach wyrasta z nich następne stadium życiowe buławinki czerwonej: podkładka (stroma). Podkładka to zbita warstwa grzybni, złożona z mocno splecionych, początkowo tylko płonnych strzępek. Z czasem na podkładce uformują się butelkowate owocniki, zwane w przypadku C. purpurea otocznią albo perytecjum. Wewnątrz tegoż perytecjum powstają specjalne, cylindryczne komórki, zwane workami (stąd nazwa całego, przebogatego typu grzybów: workowce). W workach tych zachodzi zlanie się jąder komórkowych odziedziczonych po obu rodzicach, mejoza i parę innych procesów, które doprowadzą do powstania zarodników płciowych inaczej askospor. Wyrzucone z worka askospory buławinki czerwonej muszą trafić na znamię słupka w kwiecie jakiejś trawy, chociażby żyta. Tu zarodniki workowe C. purpurea wrastają do zalążni czyli nabrzmiałej, dolnej części słupka kwiatowego trawy, towarzysząc łagiewce pyłkowej czyli wydłużonej części ziarna pyłku (skrajnie zredukowanego gametofitu męskiego). W tym momencie askospora rozrasta się w grzybnię, wypełniając sobą środek słupka. Na tym etapie cyklu życiowego buławinka czerwona jest szybko rosnącą masą posplatanych strzępek czyli wielokomórkowych nitek. Strzępka ta wyda się z siebie nowe pokolenie zarodników, tym razem jednak bezpłciowych, zwanych zatem konidiosporami. Jednocześnie z rozwojem grzyba rozwija się i jego gospodarz: kwiatostan trawy staje się owocostanem, kwiaty dojrzewają w ziarniaki. Z kłosów lub wiechy trawy porażonej buławinką czerwoną wydziela się słodka, lepka ciecz, pełna konidiów z konidiosporami zwana rosą miodową. Owady przenoszą ją na inne trawy, powodując dalsze infekcje. Po upływie około pół miesiąca ustaje produkcja rosy miodowej, zbliżają się bowiem żniwa lub sianokosy. Pasożytująca dalej w kłosie albo wiesze trawy grzybnia wydaje z siebie następne pokolenie przetrwalników (sklerot) czyli charakterystyczne „rogi” sporyszu.

Właściwości

Buławinka czerwona obfituje w związki o silnym działaniu na ludzki organizm. Zawiera swoiste alkaloidy (ergotynę, ergotaminę oraz ergobazynę) oraz aminy biogenne (tyraminę oraz histaminę).

Buławinka czerwona może pasożytować na setkach gatunków traw, w tym zbóż. Do jej najczęstszych gospodarzy należą: żyto, pszenżyto, pszenica oraz jęczmień, a spośród traw gazonowych i łąkowych m.in. na trzęślicy modrej. Zależnie od rodzaju żywiciela oraz warunków środowiska wyróżniono trzy rasy żywicielskie tego workowca:

• G1: zboża oraz trawy suchych i ciepłych łąk i pastwisk
• G2: dziko rosnące trawy siedlisk podmokłych, górskich i leśnych;
• G3: dziko rosnące trawy solnisk nadmorskich, salin śródlądowych i poboczy szos (Distichlis, Spartina).

Pokrewne gatunki buławinek atakują inne wiechlinowate np.: b. afrykańska C. africana na sorgu, b. żółta C. lutea na Paspalum, b. wrzecionowata C. fusiformis na rozplenicy perłowej.

Zastosowanie

Zastosowanie buławinki czerwonej są wciąż liczne, tak legalne jak i nielegalne. Do zatruć sporyszem dochodzi bezwiednie przy spożyciu pieczywa ze źle oczyszczonej mąki. Rzadziej zdarzają się również eksperymenty z „matką zboża” jako narkotykiem rekreacyjnym.

Wyhodowano rasy/chemotypy buławinki zasobniejsze w alkaloidy od dzikich przodków. Mimo postępów chemii organicznej oraz inżynierii genetycznej wciąż najlepszym sposobem produkcji tychże związków na potrzeby medycyny i weterynarii pozostaje zbiór i obróbka sporyszu, rozwijającego się na dawnych odmianach żyta. Podana domięśniowo ergometryna chroni położnicę przed wykrwawieniem, stanowiąc popularny zamiennik dla wstrzykiwanej dożylnie oksytocyny. Nie ustają też prace nad otrzymaniem mniej toksycznych pochodnych alkaloidów tego workowca, jak również nad wykorzystaniem ich do leczenia innych chorób np.: jaskry.