agronaukaАграрная наука Евро-Северо-ВостокаAgricultural Science Euro-North-East2072-90812500-1396FARC North-East10.30766/2072-9081.2023.24.6.999-1006agronauka-1485Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ: СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ МИКРОБИОЛОГИЯ И МИКОЛОГИЯОRIGINAL SCIENTIFIC ARTICLES: AGRICULTURAL MICROBIOLOGY AND MYCOLOGYНаходки фармакологически ценного сумчатого гриба Cordyceps militaris (L.) Fr. в Кировской областиRecords of pharmacologically valuable ascomycete fungus Cordyceps militaris (L) Fr. in the Kirov regionhttps://orcid.org/0000-0002-7808-0376ШирокихА. А.ShirokikhA. A.

Широких Александр Анатольевич, доктор биол. наук, ведущий научный сотрудник лаборатории биотехнологии растений и микроорганизмов

ул. Ленина, д. 166а, г. Киров, 610007

Alexander A. Shirokikh, DSc in Biological Science, leading researcher, the Laboratory of Biotechnology of Plants and Microorganisms

Lenin str., 166a, Kirov, 610007

priemnaya@fanc-sv.ruФГБНУ «Федеральный аграрный научный центр Северо-Востока имени Н. В. РудницкогоРоссияFederal Agricultural Research Center of the North-East named N. V. RudnitskyRussian Federation2023161220232469991006Copyright © Широких А.А., 20232023Широких А.А.Shirokikh A.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.agronauka-sv.ru/jour/article/view/1485

Грибы рода Cordyceps Fr. (1818) (Ascomycota: Hypocreales: Cordycipitaceae) широко распространены по всему миру, многие виды являются космополитами. Известны кордицепсы как энтомопатогенные грибы, поражающие гусениц и куколки насекомых. Плодовые тела кордицепса китайского Ophiocordyceps sinensis (Berk.) G. H. Sung, J. M. Sung, Hywel-Jones & Spatafora (синоним Cordyceps sinensis (Berk.) Sacc.) известны также своими фармакологическими эффектами и используются в традиционной медицине Китая для лечения широкого спектра заболеваний. Этот вид имеет ограниченное распространение, и, благодаря огромному спросу, его ресурсы из-за неконтролируемых сборов в дикой природе быстро истощаются. Кроме того, O. sinensis трудно поддается искусственному культивированию. Другой энтомопатогенный вид гриба, Cordyceps militaris, обладает химическим составом и свойствами, сходными с таковыми у O. sinensis, но, в отличие от O. sinensis, его легче искусственно выращивать в мицелиальной культуре. В связи с этим, изучение распространения и встречаемости вида Cordyceps militaris приобрело в настоящее время исключительную актуальность. В статье приведены данные о первых в Кировской области спорадических находках гриба Cordyceps militaris, обладающего уникальными биологическими свойствами. Обсуждается экологическая стратегия популяции данного вида, особенности его распространения и колебаний численности на территории России. Рассмотрен вопрос, почему при широком распространении данного вида его считают редким и даже включают в Красную книгу отдельных регионов. Найденный в северной части Кировской области C. militaris выделен в чистую культуру (штамм Т1) для искусственного выращивания и изучения физиолого-биохимических свойств. Обоснована целесообразность включения природных изолятов кордицепса, полученных введением в мицелиальную культуру, в микологические коллекционные фонды, поскольку искусственное культивирование гриба представляет очевидный интерес для развития биотехнологий в медицине, ветеринарии, растениеводстве и защите растений.

Fungi of the genus Cordyceps Fr. (1818) (Ascomycota: Hypocreales: Cordycipitaceae) are widely distributed throughout the world, many species are cosmopolitan. Cordyceps are known as entomopathogenic fungi that infect caterpillars and pupae of insects. The fruit bodies of Chinese cordyceps Ophiocordyceps sinensis (synonym Cordyceps sinensis (Berk.) Sacc) are also well known for their pharmacological effects and are widely used in traditional Chinese medicine for the treatment of a wide range of diseases. This species has a limited distribution and, due to the huge demand, its resources are rapidly depleted in the wild due to uncontrolled fees. In addition, O. sinensis is difficult to cultivate artificially. Another entomopathogenic species of fungus, Cordyceps militaris, has a chemical composition and properties similar to those of O. sinensis, but, unlike O. sinensis, it is easier to be grown artificially in mycelial culture. In this regard, the study of the distribution and occurrence of the fungus Cordyceps militaris has now acquired exceptional relevance. The article presents data on the first sporadic records of Cordyceps militaris fungus, which has unique biological properties, in the Kirov region. The ecological strategy of the population of this species, the peculiarities of its distribution and population fluctuations in Russia are discussed. The question is considered why, with the wide distribution of this species, it is considered rare and even included in the Red Books of individual regions. C. militaris found in the northern part of the Kirov region was isolated into pure culture (strain T1) for artificial cultivation and study of physiological and biochemical properties. The expediency of including natural cordyceps isolates obtained by introduction into mycelial culture in mycological collection funds is substantiated, since artificial cultivation of the fungus is of obvious interest for the development of biotechnologies in medicine, veterinary medicine, crop production and plant protection.

кордицепсаскомицетыэнтомопатогенные грибылекарственные свойствавстречаемость видаcordycepsascomycetesentomopathogenic fungimedicinal propertiesspecies occurrenceРабота выполнена при поддержке Минобрнауки РФ в рамках Государственного задания ФГБНУ «Федеральный аграрный научный центр Северо-Востока имени Н. В. Рудницкого» (тема № FNWE-2022-0005). Автор благодарит рецензентов за их вклад в экспертную оценку этой работы.The research was carried out under the support of the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation within the state assignment of Federal Agricultural Research Center of the North-East named N. V. Rudnitsky (theme No. FNWE-2022-0005). The author thanks the reviewers for their contribution to the peer review of this work.ReferencesЛекарственные грибы в традиционной китайской медицине и современных биотехнологиях. Под ред. В. А. Сысуева. Киров: изд-во «О-Краткое», 2009. 319 с.Medicinal mushrooms in traditional Chinese medicine and modern biotechnology. Ed. V. A. Sysuev. Kirov: izd-vo «O-Kratkoe», 2009. 319 p.Dreyfuss M. M., Chapela I. H. Potential of fungi in the discovery of novel, low-molecular weight pharmaceuticas. Discovery of natural products with therapeutic potential. Butterworth-Heineman Press, Stoneham Mass, 1994. 616 p. DOI: https://doi.org/10.1016/b978-0-7506-9003-4.50009-5Dreyfuss M. M., Chapela I. H. Potential of fungi in the discovery of novel, low-molecular weight pharmaceuticas. Discovery of natural products with therapeutic potential. Butterworth-Heineman Press, Stoneham Mass, 1994. 616 p. DOI: https://doi.org/10.1016/b978-0-7506-9003-4.50009-5Halpern G. M. The legend of Cordyceps sinensis. Cordyceps: east and west. In: Healing mushrooms: ancient wisdom for better health. New York: Garden City Park, 2007. Part 7. pp. 70-71.Halpern G. M. The legend of Cordyceps sinensis. Cordyceps: east and west. In: Healing mushrooms: ancient wisdom for better health. New York: Garden City Park, 2007. Part 7. pp. 70-71.Wang B. S., Lee C. P., Chen Z. T., Yu H. M., Duh P. D. Comparison of the hepatoprotective activity between cultured Cordyceps militaris and natural Cordyceps sinensis. Journal of Functional Foods. 2012;4(2):489-495. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jff.2012.02.009Wang B. S., Lee C. P., Chen Z. T., Yu H. M., Duh P. D. Comparison of the hepatoprotective activity between cultured Cordyceps militaris and natural Cordyceps sinensis. Journal of Functional Foods. 2012;4(2):489-495. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jff.2012.02.009Борисов Б. А., Лиховидов В. Е., Володина Л. И., Жирков В. М., Леднев Г. Р., Глупов В. В. Грибы рода Cordyceps как объекты медицинской биотехнологии, их ресурсы в России и проблемы сохранения ex situ. Успехи медицинской микологии. 2006;7:272-275.Borisov B. A., Likhovidov V. E., Volodina L. I., Zhirkov V. M., Lednev G. R., Glupov V. V. Fungi of the genus Cordyceps as objects of medical biotechnology, their resources in Russia and problems of ex situ conservation. Uspekhi meditsinskoy mikologii. 2006;7:272-275. (In Russ.).Иконникова Н. В., Лобай М. В. Биологические свойства и иммунотропные эффекты грибов рода Cordyceps. Журнал белорусского государственного университета. Экология. 2019;(2):68-76. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=41261393 EDN: OSMPZRIkonnikova N. V., Lobay M. V. Biological properties and immunotropic effects of the genus Cordyceps fungi. Zhurnal belorusskogo gosudarstvennogo universiteta. Ekologiya = Journal of the Belarusian State University. Ecology. 2019;(2):68-76. (In Belarus). URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=41261393Kryukov V. Y., Yaroslavtseva O. N., Lednev G. R., Boriso B. A. Local epizootics caused by teleomorphic cordycipitoid fungi (Ascomycota: Hypocreales) in populations of forest lepidopterans and sawflies of the summer-autumn complex in Siberia. Microbiology. 2011;80(2):286-295. DOI: https://doi.org/10.1134/S0026261711020093Kryukov V. Y., Yaroslavtseva O. N., Lednev G. R., Boriso B. A. Local epizootics caused by teleomorphic cordycipitoid fungi (Ascomycota: Hypocreales) in populations of forest lepidopterans and sawflies of the summer-autumn complex in Siberia. Microbiology. 2011;80(2):286-295. DOI: https://doi.org/10.1134/S0026261711020093Борисов Б. А., Александрова А. В. Зоопаразитические кордиципитоидные грибы Московской области. Современная микология России. Т3. Мат-лы 3 съезда микологов России. М.: Национальная Академия микологии, 2012. С. 105-106. Режим доступа: http://www.mycology.ru/files/cmr2012.pdfBorisov B. A., Aleksandrova A. V. Zooparasitic cordycipitoid fungi of the Moscow region. Modern Mycology of Russia. Vol. 3. 3rd congress of mycologists of Russia. Moscow: Natsional'naya Akademiya mikologii, 2012. pp. 105-106. URL: http://www.mycology.ru/files/cmr2012.pdfПрохоров В. П., Борисов Б. А., Воронина Е. Ю., Александрова А. В. Новые данные о сордариомицетах и дотидеомицетах государственного природного заказника «Звенигородская биостанция МГУ и карьер Сима». Микология и фитопатология. 2015;49(6):359-365. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=24842708 EDN: UXQLRRProkhorov V. P., Borisov B. A., Voronina E. Yu., Aleksandrova A. V. New data on sordariomycetes and dothideomycetes at the territory of Moscow state university zvenigorod biological station and Sima open pit wildlife refuge. Mikologiya i fitopatologiya = Mycology and Phytopathology. 2015;49(6):359-365. (In Russ.). URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=24842708Борисов Б. А. Зоопаразитические кордиципитоидные грибы (Ascomycota: Hypocreales) Сочинского национального парка и прилегающих территорий. Биоразнообразие и экология грибов и грибоподобных организмов северной Евразии: мат-лы Всеросс. конф. с международ. участием. Екатеринбург: Изд-во Уральского университета, 2015. С. 31-35. Режим доступа: https://elar.urfu.ru/handle/10995/40315Borisov B. A. Zooparasitic cord ycipitoid fungi (Ascomycota, Hypocreales) of Sochi national park and adjacent areas. Biodiversity and ecology of fungi and fungus-like organisms of northern Eurasia: Proceedings of the All-Russian conference with International participation. Ekaterinburg: Izd-vo Ural'skogo universiteta, 2015. pp. 31-35. URL: https://elar.urfu.ru/handle/10995/40315Tan L., Song X., Ren Y., Wang M., Guo C., Guo D., Gu Yu., Li Yu., Cao Zh., Deng Y. Anti‐inflammatory effects of cordycepin: A review. Phytotherapy Research. 2021;35(3):1284-1297. DOI: https://doi.org/10.1002/ptr.6890Tan L., Song X., Ren Y., Wang M., Guo C., Guo D., Gu Yu., Li Yu., Cao Zh., Deng Y. Anti‐inflammatory effects of cordycepin: A review. Phytotherapy Research. 2021;35(3):1284-1297. DOI: https://doi.org/10.1002/ptr.6890Radhi M., Ashraf S., Lawrence S., Tranholm A. A., Wellham P. A. D., Hafeez A., Khamis A. S., Thomas R., McWilliams D., De Moor C. H. A systematic review of the biological effects of cordycepin. Molecules. 2021;26(19):5886. DOI: https://doi.org/10.3390/molecules26195886Radhi M., Ashraf S., Lawrence S., Tranholm A. A., Wellham P. A. D., Hafeez A., Khamis A. S., Thomas R., McWilliams D., De Moor C. H. A systematic review of the biological effects of cordycepin. Molecules. 2021;26(19):5886. DOI: https://doi.org/10.3390/molecules26195886Yoon S. Y., Park S. J., Park Y. J. The anticancer properties of cordycepin and their underlying mechanisms. International journal of molecular sciences. 2018;19(10):3027. DOI: https://doi.org/10.3390/ijms19103027Yoon S. Y., Park S. J., Park Y. J. The anticancer properties of cordycepin and their underlying mechanisms. International journal of molecular sciences. 2018;19(10):3027. DOI: https://doi.org/10.3390/ijms19103027Шакирова Р. М., Безрукова М. В., Авальбаев А. М., Фатхутдинова Р. А. Механизмы регуляции накопления лектина в проростках пшеницы при засолении. Физиология растений. 2003;50(3):341-345.Shakirova R. M., Bezrukova M. V., Aval'baev A. M., Fatkhutdinova R. A. Control mechanisms of lectin accumulation in wheat seedlings under salinity. Fiziologiya rasteniy = Russian Journal of Plant Physiology. 2003;50(3):341-345. (In Russ.).Quy T. N., Xuan T. D., Andriana Y., Tran H.-D., Khanh T. D., Teschke R. Cordycepin isolated from Cordyceps militaris: its newly discovered herbicidal property and potential plant-based novel alternative to glyphosate. Molecules. 2019;24(16):2901. DOI: https://doi.org/10.3390/molecules24162901Quy T. N., Xuan T. D., Andriana Y., Tran H.-D., Khanh T. D., Teschke R. Cordycepin isolated from Cordyceps militaris: its newly discovered herbicidal property and potential plant-based novel alternative to glyphosate. Molecules. 2019;24(16):2901. DOI: https://doi.org/10.3390/molecules24162901Крюков В. Ю., Ярославцева О. Н., Дубовский И. М., Тюрин М. В., Крюкова Н. А., Глупов В. В. Инсектицидное и иммуносупрессивное действие аскомицета Cordyceps militaris на личинок колорадского жука Leptinotarsa decemlineata. Известия Российской академии наук. Серия биологическая. 2014;(3):296-303. DOI: https://doi.org/10.7868/S0002332914020040 EDN: SARZQXKryukov V. Yu., Yaroslavtseva O. N., Dubovskiy I. M., Tyurin M. V., Kryukova N. A., Glupov V. V. Insecticidal and immunosuppressive effect of ascomycete Cordyceps militaris on the larvae of the colorado potato beetle Leptinotarsa decemlineata. Izvestiya Rossiyskoy akademii nauk. Seriya biologicheskaya. 2014;(3):296-303. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.7868/S0002332914020040Берестецкий А. О., Леднев Г. Р., Ху Ц. Перспективные подходы к поиску метаболитов грибов для борьбы с вредными членистоногими. Вестник защиты растений. 2021;104(1):6-27. DOI: https://doi.org/10.31993/2308-6459-2021-104-1-14963 EDN: NDPNVDBerestetskiy A. O., Lednev G. R., Khu Ts. Promising approaches to the search for fungal metabolites for management of arthropod pests. Vestnik zashchity rasteniy = Plant Protection News. 2021;104(1):6-27. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.31993/2308-6459-2021-104-1-14963Пучкова Т. А., Бабицкая В. Г., Щерба В. В., Пармон C. В., Навоша Ю. Ю. Влияние факторов среды на образование полисахаридов гриба Cordyceps militaris. Весці Нацыянальнай акадэміі навук Беларусі. Серыя біялагічных навук. 2010;(3):83-86. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=42539223 EDN: DIXZYMPuchkova T. A., Babitskaya V. G., Shcherba V. V., Parmon C. V., Navosha Yu. Yu. Influence of environment factors on formation of Cordyceps militaris fungus polysaccharides. Vestsі Natsyyanal'nay akademіі navuk Belarusі. Seryya bіyalagіchnykh navuk = Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Biological series. 2010;(3):83-86. (In Belarus). URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=42539223Широких А. А., Широких И. Г. К вопросу об охране грибов. Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2021;22(5):641-660. DOI: https://doi.org/10.30766/2072-9081.2021.22.5.641-660 EDN: BQWZRAShirokikh A. A., Shirokikh I. G. On the conservation of fungi. Agrarnaya nauka Evro-Severo-Vostoka = Agricultural Science Euro-North-East. 2021;22(5):641-660. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.30766/2072-9081.2021.22.5.641-660Hansen L., Knudsen H. Nordic macromycetes. Vol. 1. Ascomycetes. Copenhagen: Nordsvamp c/o Botanical Museum, 2020. 285 p.Hansen L., Knudsen H. Nordic macromycetes. Vol. 1. Ascomycetes. Copenhagen: Nordsvamp c/o Botanical Museum, 2020. 285 p.Ставишенко И. В., Лугинина Е. А., Киролов Д. В., Егошина Т. Л. Макромицеты Государственного природного заказника «Былина». Киров: ООО «Издательство «Радуга-ПРЕСС», 2019. 150 с.Stavishenko I. V., Luginina E. A., Kirolov D. V., Egoshina T. L. Macromycetes of the Bylina State Nature Reserve. Kirov: OOO «Izdatel'stvo «Raduga-PRESS», 2019. 150 p.Борисов Б. А. Возбудители микозов беспозвоночных заповедника «Калужские засеки»: результаты исследований на южном участке и прилегающих территориях. Труды государственного природного заповедника «Калужские засеки». Вып. 2. Под общ. ред. С. К. Алексеева. Калуга: изд-во «Эйдос», 2012. С. 29-73.Borisov B. A. Causative agents of mycosis invertebrates of the reserve «Kaluzhskiye zaseki»: results of research in the southern section and adjacent territories. Proceedings of the state natural reserve «Kaluzhskiye zaseki». Iss. 2. Pod obshch. red. S. K. Alekseeva. Kaluga: izd-vo «Eydos», 2012. pp. 29-73.Арефьев С. П. О системном подходе к охране редких видов грибов. Вестник экологии, лесоведения и ландшафтоведения. 2008;(8):3-14. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=11730088 EDN: JWRYAHArefyev S. P. On system approach to protection of rare plants. Vestnik ekologii, lesovedeniya i landshaftovedeniya. 2008;(8):3-14. (In Russ.). URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=11730088Петров А. Н. Кордицепс военный – Cordyceps militaris (Fr.) Link. Красная книга республики Бурятия. Редкие и исчезающие виды растений и грибов. Под ред. Т. Г. Бойкова. Новосибирск: Наука, 2002. С. 321.Petrov A. N. Cordyceps military – Cordyceps militaris (Fr.) Link. Red Book of the Republic of Buryatia. Rare and endangered species of plants and fungi. Pod red. T. G. Boykova. Novosibirsk: Nauka, 2002. pp. 321.Павловский Е. Н. Основы учения о природной очаговости трансмиссивных болезней человека. Журнал общей биологии. 1946;7(1):3-33.Pavlovskiy E. N. Fundamentals of the doctrine of the natural foci of transmissible human diseases. Zhurnal obshchey biologii. 1946;7(1):3-33. (In Russ.).Blackwell M., Vega F. E. Lives within lives: Hidden fungal biodiversity and the importance of conservation. Fungal Ecology. 2018;35:127-134. DOI: https://doi.org/10.1016/j.funeco.2018.05.011Blackwell M., Vega F. E. Lives within lives: Hidden fungal biodiversity and the importance of conservation. Fungal Ecology. 2018;35:127-134. DOI: https://doi.org/10.1016/j.funeco.2018.05.011Новожилов Ю. К., Малышева В. Ф., Малышева Е. Ф., Щепин О. Н., Азаров Д. В., Змитрович И. В., Волобуев С. В., Коваленко А. Е. Скрытое разнообразие грибов и грибообразных протистов в природных экосистемах: проблемы и перспективы. Биосфера. 2016;8(2):202-215. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=26620021 EDN: WKNRHPNovozhilov Yu. K., Malysheva V. F., Malysheva E. F., Shchepin O. N., Azarov D. V., Zmitrovich I. V., Volobuev S. V., Kovalenko A. E. Hidden diversity of fungi and fungus-like protists in natural ecosystems: problems and prospects. Biosfera. 2016;8(2):202-215. (In Russ.). URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=26620021

The authors declare that there are no conflicts of interest present.