BUŁAWINKA CZERWONA. Grzyb. Roślina - buławinka czerwona, sporysz, matka zboża, rogate żyto

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
Występowanie
Wygląd
Właściwości
Zastosowanie
Galeria zdjęć

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.

Czy wiesz, że...

Buławinka czerwona był jednym z atrybutów prasłowiańskiego bóstwa Spora, opiekującego się plonującymi zbożami. Spora wyobrażano sobie albo jako mężczyznę o białych włosach, albo chomika lub innego gryzonia, gromadzącego zapasy ziarna. Zdaniem niektórych historyków kultury i etnobiologów kłosy żyta bądź innego zboża ze sporyszem odgrywały wielką rolę w starożytnych misteriach ku czci Demeter i Kory, odprawianych w greckim Eleusis.

W starożytności, średniowieczu a nawet później zdarzały się masowe zatrucia pieczywem lub kluskami wypiekanymi z mąki skażonej sporyszem. Objawiały się one m.in.: urojeniami, drażliwością, pieczeniem, rumieniem, niewydolnością nerek, tudzież rosnącym niedokrwieniem kończyn, prowadzącym nierzadko do ich obumarcia. Zwano je ergotyzmem albo „ogniem św. Antoniego”, albowiem zmarł nań (wg innej wersji na puchlinę wodną) św. Antoni z Padwy (1195-1231), jeden z najpopularniejszych świętych Polski, Portugalii i Włoch, patron rzeczy zgubionych. Z ogniem kojarzył się też szereg objawów ergotyzmu, zwłaszcza gorączka, palący ból i mocne zaczerwienienie skóry. Ostatnie takie masowe zatrucie sporyszem w Europie zdarzyło się prawdopodobnie w 1951 r., we Francji we wsi Pont-Saint-Esprit (departament Gard). 16 sierpnia kilkuset mieszkańców tych okolic doznało halucynacji, nierzadko robiąc krzywdę samym sobie i rodzinie. Co najmniej 7 osób zmarło, a dalszych 50 musiano umieścić w szpitalach psychiatrycznych.

Sporysz w małych dawkach stosowany był od dawna przez położne celem ułatwienia trudnych porodów i zahamowania krwawienia u położnicy. Przedawkowany mógł jednak spowodować uszkodzenia macicy i śmierć noworodka. Wchodził również w skład słowiańskich maści czarownic. Także zbiorową histerię i procesy czarownic w amerykańskim Salem łączono na różne sposoby z buławinką czerwoną.

Słodką wydzielinę buławinek określa się mianem „rosy miodowej”. Dziś co raz częściej termin ten używany jest wymiennie ze słowem „spadź”, jednak prawdziwa spadź to bogata cukry wydzielina pluskwiaków (mszyc, czerwców albo miodówek). Pluskwiaki wydalają ją celem pozbycia się nadmiaru sacharydów z organizmu, a jednocześnie „płacą” nią mrówkom za ochronę. Spadź jest tak atrakcyjna dla innych zwierząt, że pszczoła miodna, a także wiele pszczół samotnych i os zbiera ją zamiast nektaru z kwiatów.

Pierwsze buławinkowate jako pasożyty pierwszych traw pojawiły się w środkowej, a może nawet wczesnej kredzie.

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.

Bibliografia

Baldim, I., Oliveira, W., Kadian, V., Rao, R., Yadav, N. (…) Santini, A., Souto, E. 2020. ; “Natural Ergot Alkaloids in Ocular Pharmacotherapy: Known Molecules for Novel Nanoparticle-Based Delivery Systems. ”; Biomolecules 10(7): 970-980;
Chodurska, H. (2017). ; “Maść czarownic w literaturze rosyjskiej pierwszej połowy XX wieku. Studia Językoznawcze. ”; Synchroniczne i diachroniczne aspekty badań polszczyzny 16: 53-68. ;
Dongen van, P., Groot de, A. (1995). ; “History of ergot alkaloids from ergotism to ergometrine. ”; Eur. J. Obstet. Gynecol. Reprod. Biol. 60(2):109-116. ;
Douhan, G., Smith, M., Huyrn, K., Yildiz, S. (2008). ; “Multigene analysis suggests ecological speciation in the fungal pathogen Claviceps purpurea. ”; Molecular Ecology 17(9): 2276-2286. ;
Eadie, M. (2003). ; “Convulsive ergotism: epidemics of the serotonin syndrome?.”; Lancet Neurol. 2(7): 429-434. ;
Fröhlich, G., Kaplan, V., Amann-Vesti, B. (2010). ; “Holy fire in an HIV-positive man: a case of 21st-century ergotism. ”; Canadian Medical Association Journal 182(4): 378-380. ;
Gieysztor, A. (2006). ; “Mitologia Słowian. ”; Wyd. UW, Warszawa. ;
Grelik, A., Kwiatek, K. (2017). ; “Alkaloidy sporyszu - substancje niepożądane w paszach i materiałach paszowych. ”; Wiadomości Zootechniczne 55(3): 149-154. ;
Hardy, T. (1988). ; “Gathering of Fungal Honeydew by Polistes spp. (Hymenoptera: Vespidae) and Potential Transmission of the Causal Ergot Fungus. ”; The Florida Entomologist 71(3): 374-376.;
Hass, R., Nowakowski, J., Mrzigłód, J. (red.) (2004). ; “Podręczny słownik chemiczny. ”; Videograf II, Katowice. ;
Hoffmann, B. (2014). ; “Narkotyki w kulturze młodzieżowej.”; Oficyna Wydawnicza Impuls, Kraków. ;
Kerenyi, K. (2004). ; “Eleusis: archetypowy obraz matki i córki. ”; Homini, Kraków. ;
Köhler, P. (2018). ; “Etnobotanika Podhala na podstawie ankiety Józefa Rostafińskiego (1850-1928) z 1883 r. ”; Etnobiologia Polska 8: 39-98. ;
Křen, V., Harazim, P., Malinka, Z. (1994). ; “Claviceps purpurea (Ergot): Culture and Bioproduction of ergot alkaloids. In: Medicinal and Aromatic Plants VII (pp. 139-156). ”; Springer, Berlin, Heidelberg. ;
Kryczyński, S., Weber, Z. (red.) (2011). ; “Fitopatologia. Tom 2. Choroby roślin uprawnych.”; PWRiL, Poznań. ;
Kujawa, A., Szczepkowski, A., Gierczyk, B., Ślusarczyk, T., Chachuła, P., Karasiński, D. (2016). ; “Grzyby wielkoowocnikowe w Bieszczadzkim Parku Narodowym. ”; Bieszczadzki Park Narodowy - 40 lat ochrony. Ustrzyki Górne: Bieszczadzki Park Narodowy, ss. 199-210. ;
Miedaner, T., Geiger, H. (2015). ; “Biology, genetics, and management of ergot (Claviceps spp.) in rye, sorghum, and pearl millet.”; Toxins 7(3): 659-678. ;
Muszyński, J. (1957). ; “Farmakognozja.”; PZWL, Warszawa. ;
Pažoutová S., Olšovská J., Linka, M., Kolínská, R., Flieger, M. (2000). ; “Chemoraces and habitat specialization of Claviceps purpurea populations. ”; Applied and Environmental Microbiology 66(12): 5419-5425.;
Podbielkowski, Z., Rejment-Grochowska, I., Skirgiełło, A. (1979). ; “Rośliny zarodnikowe. ”; PWN, Warszawa. ;
Podgórska, B., Podgórski, A. (2005). ; “Wielka księga demonów polskich. Leksykon i antologia demonologii ludowej. ”; Wyd. Kos, Katowice. ;
Rothkaehl, J., Szafrańska, A. (2016).; “Nowe regulacje prawne dotyczące obecności sporyszu i alkaloidów sporyszu w ziarnie zbóż i przetworach zbożowych.”; Przegląd Zbożowo-Młynarski 60(1): 24-27. ;
Schardl, C. (2015). ; “Introduction to the Toxins Special Issue on Ergot Alkaloids. ”; Toxins 1(7): 4232-4237. ;
Spanos, N., Gottlieb, J. (1976). ; “Ergotism and the Salem Village witch trials.”; Science 194 (4272): 1390-1394. ;
Stach, A. (2016). ; “Grzyby endofityczne traw - nasi wrogowie czy sprzymierzeńcy? ”; Kosmos 65(2): 257-266. ;
Szumowski, W. (1961). ; “Historia medycyny. ”; PZWL, Warszawa. ;
Trojanowska, A. (2000). ; “Monografie grzybów w farmakopeach polskich XIX i XX wieku. ”; Analecta: studia i materiały z dziejów nauki 9(17): 135-144. ;
Tudzyński, P, Correia, T, Keller, U (2001). ; “Biotechnology and genetics of ergot alkaloids. ”; Appl. Microbiol. Biotechnol. 57(5-6): 4593-4605. ;
Walczak, M., Kwiatek, K. (2015).; “Sporysz jako źródło niebezpiecznych alkaloidów w zbożowych materiałach żywnościowych i paszowych. ”; Życie Weterynaryjne 90(4): 242-243. ;
Wasson, G. (1977) ; “The Road To Eleusis: Unveiling The Secret of The Mysteries. ”; Harcourt Brace Jovanovich, New York. ;

Okres występowania

IIIIIIIVVVIVIIVIIIIXXXIXII

Buławinka czerwona (Claviceps purpurea)

Nazywany/a też: matka zboża, rogate żyto, sporysz