Hericium spp. (soplówki) – grzyby jadalne i lecznicze o wybitnym potencjale neuroprotekcyjnym Część I

W ostatnich badaniach klinicznych wykazano, że w celu poprawy właściwości kognitywnych, przeciwdepresyjnych, immunostymulujących i obniżających poziom cholesterolu wskazany jest, zwłaszcza dla osób po 40. roku życia, dodatek do codziennej diety 300 g świeżych grzybów do spożycia po przetworzeniu najlepiej w formie zup i sosów[1], [2].

Do takiej żywności zalicza się owocniki i grzybnie gatunków grzybów jadalnych, a ich naturalna zdolność do akumulacji różnych substancji pozwala na poprawę ich właściwości prozdrowotnych. Za jadalne uznano ok. 3000 gatunków grzybów, z czego ok. 100 pozyskuje się komercyjnie, a tylko 10 gatunków pozyskuje się na skalę przemysłową. Jednak wiele gatunków grzybów dalej jest uprawiane w małych ilościach albo pozyskuje się je tylko z natury.

R e k l a m a

Na podstawie badań naukowych udowodniono wiele prozdrowotnych właściwości grzybów. Wykazują właściwości przeciwzapalne, immunomodulujące, przeciwcukrzycowe, antyoksydacyjne, hepatoprotekcyjne, przeciwnowotworowe, przeciwmiażdżycowe, przeciwwirusowe, przeciwbakteryjne i przeciwgrzybicze. Grzyby są bogatym źródłem związków fenolowych i indolowych, karotenoidów, flawonoidów, lowastatyny, ergiotioneiny, steroli i tokoferoli, witamin i biopierwiastków[2–4]. Według danych FAO uprawa pieczarek na świecie jest to jedna z najszybciej rozwijających się gałęzi ogrodnictwa. W ciągu ostatnich 10 lat nastąpiło podwojenie zbiorów owocników, a także wzrost różnorodności gatunkowej upraw. Dobrym przykładem i wyjaśnieniem tego zjawiska może być rynek japoński, gdzie produkcja Pleurotus eryngii wzrosła ponad 5-krotnie w ciągu niespełna 10 lat, a gatunki najczęściej uprawiane na skalę przemysłową należą do rodzajów Lentinula, Pleurotus, Auricularia, Agaricus, Flammulina[3]. 

W Polsce gatunek grzyba jadalnego Hericium erinaceus (soplówka jeżowata) jest objęty ścisłą ochroną gatunkową, ale może on być uprawiany na substracie zastępczym – trocinach drzew liściastych, otrębach zbożowych i wielu innych odpadach rolniczych. Uprawa komercyjna tego gatunku ma miejsce na całym świecie, przede wszystkim w Azji i USA, ale nadal jest znacznie mniej popularna niż uprawy pieczarki białej, boczniaków i shiitake[3–5]. 

Ze względu na swoje możliwe właściwości odżywcze i lecznicze gatunek H. erinaceus był stosowany w medycynie tradycyjnej, ale ostatnio wykazano, że terpenoidy w nim zawarte działają regenerująco na neurony w ośrodkowym i obwodowym układzie nerwowym. Udowodniono też potencjał w leczeniu zaburzeń neurologicznych ze względu na wysoką zawartość związków neuroaktywnych, które mogą przenikać przez barierę krew–mózg. H. erinaceus jest stosowany wspomagająco w zaburzeniach funkcji poznawczych, chorobie Alzheimera, chorobie Parkinsona i udarze niedokrwiennym. Obecne badania nad tym gatunkiem skupiły się na jego aktywności profilaktycznej i leczniczej w zaburzeniach afektywnych. Związki indolowe występujące w H. erinaceus mogą mieć też znaczenie w profilaktyce depresji[4, 5].

R e k l a m a

Hericium spp. – metody pozyskiwania owocników i grzybni

Rodzaj soplówka (Hericium) należy do rodziny soplówkowatych (Hericiaceae), rzędu gołąbkowców (Russulaceae), klasy pieczarniaki (Agaricus), typu podstawczaki (Basidiomycota). Został on po raz pierwszy opisany w 1794 r.6 Obecnie rodzaj ten składa się z 16 gatunków, jednak badania filogenetyczne nie objęły do tej pory sekwencji genetycznych wszystkich znanych gatunków, więc ich liczba może się jeszcze zmienić[7]. Komercyjnie wykorzystuje się 4 gatunki: soplówkę jeżowatą (Hericium erinaceus), soplówkę amerykańską (H. americanum), soplówkę koralową (H. coralloides) i H. abietis. Dodatkowo gatunki H. clathroides i H. flagelium uważa się za jadalne, ale technologia ich uprawy nie została jeszcze opracowana8. 

Wytwarzają one owocniki wielkości ok. 30 cm, przyrośnięte do pnia za pomocą trzonu przechodzącego w okrągłą gąbczastą masę białego koloru. Wytwarzają charakterystyczne zwisające kolce porastające cały owocnik, stanowiące hymenofor. Wiele gatunków podczas wzrostu wytwarza kolejne fragmenty wyrastające z głównej masy owocnika, które też porośnięte są kolcami. Inną cechą morfologiczną, która pomaga rozróżniać poszczególne gatunki, jest długość kolców i możliwość formowania przez nie kolejnych kolców. Soplówka jeżowata w warunkach klimatu umiarkowanego zwykle tworzy owocniki wiosną i jesienią, a amerykańska tylko jesienią[9].

 R e k l a m a

Pierwsze uprawy soplówek zapoczątkowano w Chinach i jako pierwszą opracowano technologię otrzymywania z upraw owocników soplówki jeżowatej. Uprawę prowadzono w warunkach półnaturalnych, na kłodach i pniach drzew liściastych. Inokulowano je grzybnią i inkubowano w dużej wilgotności. Taki rodzaj uprawy jest w Polsce nazywany uprawą na drewnie. Najczęściej używa się do niej drewna twardego, z takich gatunków jak dąb czy buk, ale są próby uprawy na gatunkach drzew nagonasiennych. Owocniki wyrastają z przerośniętego drewna po roku i plonują, dopóki nie wykorzystają wszystkich składników odżywczych zużytych w drewnie, a wzrost zwykle trwa 5–6 lat[10], [11].

Na podstawie badań technologii upraw siedmiu gatunków soplówek wykazano, że każda z nich ma inne optimum wzrostu mycelium w tych samych warunkach, na substracie z drewna i ryżu. Jednak indukowanie owocników poprzez obniżenie temperatury i naświetlanie okazało się efektywne tylko dla H. erinaceus. H. americanum, i H. coralloides[11].

Grzybnię H. erinaceus – podobnie jak i innych soplówek – można też uzyskać metodami biotechnologicznymi w warunkach in vitro. Dzięki temu możliwe jest sukcesywne odtwarzanie siedliska tego ginącego, będącego pod prawną ochroną w Polsce, gatunku grzyba leczniczego (Czerwona lista gatunków zagrożonych i ginących), a także pozyskanie surowca do wytwarzania potencjalnych preparatów farmaceutycznych[12].

Ważniejsze gatunki z rodzaju Hericium i ich znaczenie biologiczne

Hericium erinaceus (Bull.) Pers., soplówka jeżowata

Hericium erinaceus (Bull.) Pers., soplówka jeżowata powszechnie znana, jako grzyb lwia grzywa, grzyb małpi lub Yamabushitake, jest jadalnym grzybem leczniczym o najlepiej udokumentowanym w badaniach naukowych i klinicznych działaniu wspomagającym pracę mózgu i układu immunologicznego (ryc. 1). 

Ryc. 1. Hericium erinaceus z upraw
Fot.: Bożena Muszyńska

Jest to grzyb saprotroficzny, czasami pasożyt drzew. Występuje na martwych bądź obumierających drzewach z rodzajów Quercus spp., Fagus spp., Acer spp., Juglans spp., i Ulmus spp. Tworzy białe bulwiaste owocniki wielkości 20–30 cm, z których wyrastają przypominające kolce hymenofory. Podobnie jak huby, jest bocznie przyrośnięta do drewna grubym, krótkim trzonem bez hymenoforu, ale w odróżnieniu od nich nie jest zdrewniała ani korkowata, ale mięsista. Wytwarza gładkie, elipsoidalne zarodniki o wielkości ok. 5,5–7,0 × 4,5–5,5 μm[13]. 

Gatunek ten występuje powszechnie w krajach Azji Wschodniej (Chiny, Japonia), ale także w Europie, gdzie uznawany jest za gatunek zagrożony (Austria, Belgia, Czechy, Szwajcaria, Niemcy, Dania, Anglia, Holandia, Szwecja i Słowacja). W Polsce preferuje niżowe i górskie kwaśne buczyny oraz grądy[13], [14] i podlega ścisłej ochronie gatunkowej. Uprawy komercyjne tego gatunku są na całym świecie, zwłaszcza w Azji i USA, ale nadal jest znacznie mniej popularny niż pieczarki białe, boczniaki i grzyby shiitake. 

Prozdrowotne właściwości soplówki jeżowatej

Gatunek ten jest jadalnym grzybem leczniczym uważanym za przysmak, ale także stosowanym w suplementach diety. Zyskał znaczenie jako potencjalne źródło ważnych substancji prozdrowotnych. Owocniki tego gatunku są stosowane od ponad 1000 lat w Chinach. Jest powszechnie wykorzystywany w tradycyjnej medycynie chińskiej (TCM) i od wielu dziesięcioleci w innych krajach azjatyckich. Działanie farmakologiczne H. erinaceus jest intensywnie badane w ciągu ostatnich 20 lat. Wykazano, że związki bioaktywne wyekstrahowane z owocników lub grzybni mają właściwości przeciwutleniające, przeciwcukrzycowe, przeciwnowotworowe, przeciwzapalne, przeciwdepresyjne, przeciwgrzybicze i przeciwbakteryjne[12].

Wykazano, że owocniki H. erinaceus są dobrym źródłem substancji odżywczych i zawierają w 100 g suchej masy ok. 57% węglowodanów, 22% białka, 3% tłuszczów i 8% błonnika pokarmowego[15]. 

Pozyskiwanie soplówki w Polsce

W Polsce jest to gatunek w stanie naturalnym objęty ścisłą ochroną od 1995 r., bez możliwości zastosowania wyłączenia spod ochrony w przypadkach uzasadnionych względami gospodarki rolnej, leśnej lub rybackiej[16]. Jest zagrożony z powodu braku ciągłości naturalnych drzewostanów zawierających buki i dęby, gdzie występowały drzewa obumierające, stare lub martwe oraz z powodu zmian klimatycznych. Gatunek ten znalazł się jednak na zaktualizowanej liście gatunków dopuszczonych do obrotu (ze względu na możliwość pozyskiwania go z upraw komercyjnych) we wniosku opracowanym i udokumentowanym przez autorkę artykułu ciągle jednak jeszcze procedowanym.

Ze względu na to, że jest to gatunek objęty ochroną, pozyskiwanie go z upraw jest ważnym rozwiązaniem dla konsumentów. Wiele badań prowadzono w celu ustalenia wpływu różnych substratów i dodatków do podłoża uprawowego w celu polepszenia jakości owocników. Zauważono, iż różne składy podłoża mają wpływ na zawartość poszczególnych związków bioaktywnych, np. statystycznie wyższą zawartość związków fenolowych oznaczono w soplówkach uprawianych w podłożu z pozostałości po tłoczeniu oliwy z oliwek w porównaniu z innymi substratami, jak trociny dębowe, włókna z produkcji bawełny i otręby pszenne[17], [18]. Prowadzone są również badania polegające na biofortyfikacji owocników soplówek w wybrane pierwiastki o znaczeniu dietetycznym. Skuteczną metodą okazał się dodatek do substratu związków selenu, który był dobrze akumulowany przez owocniki[19].

Właściwości terapeutyczne polisacharydów soplówki

Polisacharydy to jedne z najważniejszych związków występujących w soplówce. Mają potwierdzone klinicznie właściwości lecznicze, m.in. przeciwnowotworowe i immunomodulujące, antyoksydacyjne, działają osłonowo na wątrobę, antyhipogikemiczne, neuroprotekcyjne i neuroregeneracyjne[20]. 

Polisachrydem budującym strzępki tworzące grzybnie soplówek, podobnie jak innych grzybów jadalnych, jest chityna (stgr. χιτών chiton – wierzchnia szata) – organiczny związek chemiczny z grupy biopolimerów. Monomerem tego związku jest N–acetyloglukozoamina (N-acetylo-D-glukozo-2-amina). Właściwości fizykochemiczne oraz masa cząsteczkowa chitozanów izolowanych z grzybów jest identyczna z izolowanymi z oskórka chitynowego skorupiaków. Chitozany to pochodne chityny, powstające w wyniku jej częściowej deacetylacji. Obniżają one stężenie frakcji LDL cholesterolu (we krwi i w wątrobie) oraz triacyloglicerydów w surowicy. Zmniejszają w ten sposób ryzyko powstania chorób układu krążenia. Wpływają również na wchłanianie cholesterolu z przewodu pokarmowego, powodując spadek jego stężenia całkowitego we krwi oraz frakcji LDL, nie zmieniając przy tym stężenia frakcji HDL. Dzięki obecności w grzybach jadalnych dużej ilości włókna pokarmowego, szczególnie glukanów (zwiększających lepkość treści pokarmowej) oraz chityny zwiększa się wydalanie kwasów żółciowych oraz steroidów obojętnych. W kwaśnym środowisku żołądka występujące w cząsteczkach chitozanów grupy aminowe przyjmują ładunek dodatni i łączą się z ujemnie naładowanymi resztami kwasów żółciowych. Niskie pH sprawia, że kompleksy chitozanów z kwasami żółciowymi stają się nierozpuszczalne i są wydalane z organizmu. Udowodniono, że chityna wpływa ponadto na układ immunologiczny, obniża ciśnienie krwi, ma działanie hipoglikemiczne, przeciwwirusowe i przeciwzapalne. Uzyskana w wyniku enzymatycznego rozkładu chityny glukozamina ma zastosowanie jako półprodukt do syntezy kwasu hialuronowego, który jest wykorzystywany do leczenia stanów dysfunkcji torebek stawowych. W przemyśle farmaceutycznym chityna i chitozany są stosowane jako nośniki leków oraz jako środki wspomagające odchudzanie[20], [21]. 

Bibliografia

1. Cheung P.C.K. The nutritional and health benefits of mushrooms. Nutrition Bulletin 2010; 35(4): 292–299.
2. Rizzo G., Goggi S., Giampieri F., Baroni L. A review of mushrooms in human nutrition and health. Trends in Food Science & Technology 2021; 117: 60–73.
3. Zięba P., Sękara A., Sułkowska-Ziaja K., Muszyńska B. Culinary and Medicinal Mushrooms: Insight into Growing Technologies. Acta Mycologica 2020; 55 (2).
4. Atila F. Comparative evaluation of the antioxidant potential of Hericium erinaceus, Hericium americanum and Hericium coralloides. asphc 2019; 18, 97–105. 
5. Atila F., Tuzel Y., Fernández J.A. i wsp. The effect of some agro–industrial wastes on yield, nutritional characteristics and antioxidant activities of Hericium erinaceus isolates. Scientia Horticulturae 2018; 238: 246–254. 
6. Index Fungorum: http://www.speciesfungorum.org/Names/Names.asp (03.10.2022).
7. Mycobank: https://www.mycobank.org/page/Simple%20names%20search (03.10.2022).
8. Boa E.R. Wild edible fungi: a global overview of their use and importance to people, Non-wood forest products. Food and Agriculture Organization of the United Nations, Rome 2004.
9. Thongbai B., Rapior S., Hyde K.D. i wsp. Hericium erinaceus, an amazing medicinal mushroom. Mycol. Progress 2015; 14, 91. 
10. Gonkhom D., Luangharn T., Raghoonundon B. i wsp. Hericium: A review of the cultivation, health-enhancing applications, economic importance, industrial, and pharmaceutical applications. Fungal Biotec 2021; 1, 115–127.
11. Grace J., Mudge K.W. Production of Hericium sp. (Lion’s Mane) mushrooms on totem logs in a forest farming system. Agroforest. Syst. 2015; 89, 549–556. 
12. Włodarczyk A., Fijałkowska A., Jędrejko K. i wsp. Edible and medicinal mushroom Hericium erinaceus as a potential natural material with influence on brain functions. Medicina Internacia Revuo 2020; 1 (114): 4–10.
13. Sokół S., Golak-Siwulska I., Sobieralski K. i wsp. Biology, cultivation, and medicinal functions of the mushroom Hericium erinaceum. Acta Mycologica 2015;, 50(2).
14. Kujawa A., Ruszkiewicz-Michalska M., Kałucka I. Grzyby chronione Polski: rozmieszczenie, zagrożenia, rekomendacje ochronne. Instytut Środowiska Rolniczego i Leśnego Polskiej Akademii Nauk, Poznań 2020.
15. Golak-Siwulska I., Siwulski M., Sobieralski K. Właściwości lecznicze grzybów z rodzaju Hericium. Pieczarki 2022; 1: 66–69.
16. Rozporządzenie Ministra Środowiska z 2014 r. w sprawie ochrony gatunkowej grzybów.
17. Atila F., Tuzel Y., Fernández J.A. i wsp. The effect of some agro–industrial wastes on yield, nutritional characteristics and antioxidant activities of Hericium erinaceus isolates. Scientia Horticulturae 2018; 238, 246–254. 
18. Turk A., Yeon S.W., Ryu S.H. i wsp. Effect of culture conditions on the content of hericene A, an α-glucosidase inhibitory constituent of Hericium erinaceus. Scientia Horticulturae 2021; 288, 110407. 
19. Hu T., Hui G., Li H., Guo Y. Selenium biofortification in Hericium erinaceus (Lion’s Mane mushroom) and its in vitro bioaccessibility. Food Chemistry 2020; 331, 127287. 
20. Muszyńska B., Krakowska A., Sułkowska-Ziaja K. Medicinal Mushrooms as a Source of Therapeutic Biopolymers. Edited By Sunil Kumar Deshmukh, Kandikere Ramaiah Sridhar, Susanna M. BadalyanFungal Biotechnology Prospects and Avenues. Forthcoming by CRC Press 2022. ISBN 9781032163857 
21. Muszyńska B., Kała K., Sułkowska-Ziaja K. Mushrooms as a source of biological active indole compounds (chapter 2). Indole Synthesis, Functions and Reactions. Series: Chemistry Research and Aplications. Nova 2019, ISBN 1536147773. 
22. Sułkowska-Ziaja K., Kała K., Lazur J., Muszyńska B. Chemical and Bioactive Profiling of Wild Edible Mushrooms. P. Singh i wsp. (eds.), Biology of Macrofungi, Fungal Biology, Springer Nature Switzerland AG 2018 129B, 2018; 129-157.
23. Muszyńska B. Węglowodany pochodzenia naturalnego o działaniu prebiotycznym i warunkujące homeostazę organizmu. Żywienie w zaburzeniach mikrobioty jelitowej. [w:] Stachowska E. (red. nauk.) PZWL, Warszawa 2021. ISBN 978-83-200-6328-8.
24. Rupcic Z., Rascher M., Kanaki S. i wsp. Two New Cyathane Diterpenoids from Mycelial Cultures of the Medicinal Mushroom Hericium erinaceus and the Rare Species, Hericium flagellum. IJMS 2018; 19, 740. 
25. Fijałkowska, A., Jędrejko, K., Sułkowska-Ziaja, K. i wsp. Edible Mushrooms as a Potential Component of Dietary Interventions for Major Depressive Disorder. Foods 2022; 11: 1489. 
26. Qiu J., Shen B., Zhao M. i wsp. A nationwide survey of psychological distress among Chinese people in the COVID-19 epidemic: implications and policy recommendations. General Psychiatry 2020; 33: 100213.
27. Lai J., Ma S., Wang Y. i wsp. Factors Associated With Mental Health Outcomes Among Health Care Workers Exposed to Coronavirus Disease JAMA Network Open 2019; 2020; 3. 
28. Li T.J., Lee T.Y., Lo Y. i wsp. Hericium erinaceus mycelium ameliorate anxiety induced by continuous sleep disturbance in vivo. BMC Complement Med. Ther. 2021; 21.
29. Thongbai B., Rapior S., Hyde K.D. i wsp. Hericium erinaceus, an amazing medicinal mushroom. Mycological Progress 2015; 14: 91. 
30. Wittstein K., Rascher M., Rupcic Z. i wsp. Corallocins A–C, Nerve Growth and Brain-Derived Neurotrophic Factor Inducing Metabolites from the Mushroom Hericium coralloides. Journal of Natural Products 2016; 79: 2264–2269.