Cordyceps militaris — важный лекарственный и съедобный гриб, содержащий широкий спектр биоактивных компонентов, включая кордицепин, полисахариды, эргостерол, маннитол, белки и каротиноиды, которые в совокупности обладают тоническими, иммунопотенциирующими, антиоксидантными, противовоспалительными и метаболически регулирующими свойствами. Помимо пользы для людей, гриб проявил себя как иммунный индуктор для растений против проблемного вируса.
Вирус табачной мозаики (Tobacco mosaic virus, TMV) — это одноцепочечный РНК-вирус, относящийся к роду Tobamovirus. Он заражает широкий спектр хозяев и сильно снижает урожайность, поскольку инфицированные растения проявляют симптомы, такие как пожелтение тканей и некроз, за которыми следуют постепенная деформация, замедленный рост и, в крайних случаях, даже гибель.
Частицы TMV чрезвычайно устойчивы к воздействию окружающей среды, способны выживать во внешней среде длительное время, одновременно сохраняя свою инфекционную активность годами или даже десятилетиями.
В настоящее время основные стратегии управления включают выращивание устойчивых сортов и применение определённых химических или биологических пестицидов. Однако разработка устойчивых сортов занимает много времени, и их эффективность часто снижается из-за быстрой эволюции вирусных штаммов. Кроме того, химические противовирусные препараты, такие как рибавирин, могут вызывать экологические проблемы и обычно обеспечивают лишь умеренный и непоследовательный контроль в полевых условиях.
Как новая практика в защите растений, природные иммунные индукторы привлекли значительное внимание благодаря низкой токсичности для человека и животных, высокой совместимости с окружающей средой, широкому спектру действия и отсутствию риска индуцирования лекарственной устойчивости у патогенов.
Естественные иммунные индукторы могут быть получены из различных источников, включая животных, растения, микроорганизмы или их метаболиты, либо производиться в ходе взаимодействия между растениями и микроорганизмами в виде активных молекул.
В настоящее время разработано и использовано преимущественно пять категорий индукторов иммунной системы растений: неорганические соединения, органические кислоты, бензотидиазолы, олигосахариды и белковые полипептиды; Кроме того, широко применяются иммуниндуцирующие бактерии.
Важно, что множество исследований показали, что иммунные индукторы грибного происхождения могут эффективно подавлять вирус табачной мозаики, активируя защитные пути хозяина, что подчёркивает их потенциал как альтернативных противовирусных препаратов.
Cordyceps militaris — хорошо известный лекарственный и съедобный гриб, который в последние годы широко культивируется в промышленных масштабах.
В 2018 году стоимость этого гриба составляла 473,4 миллиона долларов США и прогнозируется на среднем темпе роста в 10,4% до 2026 года. Это быстрое расширение отрасли неизбежно приводит к образованию большого количества отброшенных остатков.
Остатки гриба C. militaris в основном состоят из мицелия, остаточного субстрата и метаболитов ферментации, которые богаты биоактивными соединениями, такими как кордицепин, полисахариды, аминокислоты и грибковые белки. Это возобновляемый биологический ресурс, который может быть использовать на производства иммунных индукторов или противовирусных средств для растений.
Исследователи из Университета Лудун, Китай, в сотрудничество с коллегами Китайской академии сельскохозяйственных наук протестировали экстракт из остатков кордицепса против вируса табачной мозаики на модельном растении табак Бентхама (Nicotiana benthamiana) и на томатах.
В этом исследовании был получен экстракт остатков культуры C. militaris с помощью ультразвуковой экстракции, а его противовирусная активность оценивалась с помощью Nicotiana benthamiana методом листового распыления. Результаты показали, что лечение значительно повышало экспрессию генов, связанных с защитой, PR1, PR2 и ICS1, при этом PR1 демонстрировал наиболее выраженную индукцию (13,20-кратно до и 11,89-кратно после инокуляции вирусом), что обеспечивало сильную противовирусную активность.
Кроме того, орошение корней с 10 мг/мл экстракта значительно увеличило высоту растения, диаметр стебля, сухой вес, свежий вес, содержание хлорофилла и каротиноидов в томатах. В совокупности эти данные показывают, что экстракт из остатков кордицепса действует как иммунный индуктор растений, способный эффективно подавлять вирусные заболевания и одновременно способствовать росту растений. Это исследование не только предлагает новую стратегию реутилизации остатков культуры C. militaris с добавленной стоимостью, но и предоставляет научную основу для зелёного контроля вируса табачной мозаики.
Источник: Agriculture 2026, doi.org/10.3390/agriculture16040408