عملکرد و مکانیسم ضد خستگی قارچ های خوراکی و دارویی

چکیده

خستگی در نتیجه تنش های جسمی و روانی ایجاد می شود. از آنجایی که خستگی با تاثیر بر سلامت انسان، بازده کاری و کیفیت زندگی مشکل جدی محسوب می شود، روش های درمانی برای این مشکل علاوه بر دارو های شیمیایی مورد نیاز است. قارچ ها به علت دارا بودن اجزای فعالی همچون پلی ساکارید ها، پروتئین ها، ویتامین ها، املاح معدنی و فیبر ها، استفاده گسترده ای در رژیم غذایی افراد دارند. این مقاله مروری بر نتایج مهم مطالعات قبلی در زمینه اثرات ضد خستگی، اجزای فعال قارچ ها و مکانیسم های احتمالی می باشد. مطالعات زیادی در زمینه اثرات ضد خستگی قارچ های خوراکی و دارویی وجود دارد. این قارچ ها احتمالا از طریق تاثیر بر سیستم های عملکردی همچون عضلات، سیستم قلبی-عروقی، هورمون ها و سیستم ایمنی موجب کاهش خستگی انسان می شوند. اجزای فعالی که موجب بروز اثرات ضد خستگی قارچ ها می شوند ممکن است شامل پلی ساکارید ها، پپتید ها، نوکلئوزید ها، ترکیبات فنولی و تری ترپنوئید ها هستند. تحقیقات بیشتری به منظور شناسایی اجزای فعال و مکانیسم عمل این ویژگی مورد نیاز است. از آنجایی اکثر مطالعات قبلی در مدل های حیوانی صورت گرفته است، آزمایشات انسانی بیشتری نیاز است تا اثرات ضد خستگی قارچ های خوراکی و دارویی تایید شود.

  1. مقدمه

خستگی در اثر تنش های جسمی و روانی ایجاد شده طی اضافه کاری، ورزش و کم خوابی ایجاد می شود. همچنین می تواند در نتیجه مصرف دارو، بیماری، اضطراب یا افسردگی باشد. خستگی بیش از ۲۰% افراد در جهان را تحت تاثیر قرار می دهد که معمولا با ضعف جسمی و ذهنی همراه است. در ضعف جسمانی، افرادی که دارای مشاغل دشوار و فعالیت های شدید هستند، تحت تاثیر قرار می گیرند که ممکن است با کاهش کارایی و ظرفیت کاری رو به رو شوند. در ضعف روانی با افراد مبتلا به افسردگی یا اختلالات خواب مواجه هستیم که ممکن است احساس خستگی، ضعف و عدم انگیزه داشته باشند.از آنجایی که این عارضه می تواند با تنبلی و بیحالی اشتباه گرفته شود، برخی ممکن است به عنوان یک مشکل جدی به دنبال درمان مناسب نباشند. استفاده از محرک هایی همچون قهوه، نوشیدنی های انرژی زا و مکمل های کافئین و ادفرین می توانند فقط به طور موقت موجب تسکین مشکل شوند و حتی در دراز مدت مشکلاتی را برای سلامتی ایجاد کنند. بنابراین، اقدامات عملکردی و موثری برای حل این مشکل باید به کار برده شود.

تاریخچه طولانی برای مصرف دارویی قارچ ها و ترکیبات فعال آن ها وجود دارد. مطالعات بسیاری در زمینه اثرات آنتی اکسیدانی، ضد سرطانی، پری بیوتیک، تعدیل کنندگی سیستم ایمنی، ضد التهابی، قلبی-عروقی، ضد میکروبی و ضد دیابتی قارچ های خوراکی و دارویی وجود دارد. برخی قارچ ها با ایجاد تعادل در سیستم های بیولوژیکی و کمک به حفظ الگوی هارمونیک بدن، اثرات ضد خستگی خود را نشان می دهند. در ضمن، مطالعات قبلی نشان دادند که در میان ترکیبات فعالی که مسئول این اثرات بیولوژیکی هستند، پلی ساکارید ها رایج ترین و فراوان ترین هستند. سایر ترکیبات فعال موجود در قارچ ها شامل پپتید ها و مولکول های آلی مختلف مانند تری ترپنوئید ها، نوکلئوزید ها و فلاونوئید ها می باشد.

این مطالعه مروری بر مطالعات اخیر انجام شده در مورد اثرات ضد خستگی قارچ های خوراکی و دارویی می باشد. اساس فیزیولوژی خستگی با توجه به نظریه خستگی، نظریه رادیکال، نظریه انسداد و نظریه هموگلوبین معرفی می شود. مکانیسم ضد خستگی این قارچ ها از جنبه های مختلفی همچون عملکرد عضلانی، اثرات آنتی اکسیدانی، عملکرد قلبی-عروقی، تعدیل کنندگی سیستم ایمنی، تنظیم هورمون ها، فعالیت کبدی و تنظیم قند خون بررسی شده است. اجزای فعال زیستی مسئول اثرات ضد خستگی به صورت خلاصه بیان شده است.

  1. اساس فیزیولوژیکی خستگی

خستگی  را در اصطلاح پزشکی می توان به سه دسته سندروم خستگی مزمن (CFS)، خستگی مرکزی و خستگی محیطی طبقه بندی کرد. CFS نوعی بیماری عصبی بوده که ممکن است در نتیجه عملکرد غیر طبیعی سیستم ایمنی و سیستم نورواندوکرین، عفونت ها و کمبود تغذیه ای ایجاد شود. بیماران مبتلا به CFS در وضعیت درمانی جدی قرار دارند و به راحتی با استراحت بهبود پیدا نمی کنند. خستگی مرکزی با تغییرات غلظت سیناپسی انتقال دهنده های عصبی و سروتونین ها در سیستم عصبی مرکزی (مغز و نخاع) در ارتباط است. در افراد سالم، خستگی مرکزی می تواند پس از تمرین طولانی مدت رخ دهد و اثر حفاظتی در برابر کاهش انقباض عضله و کاهش فشار اکسیژن در مغز را کاهش می دهد. این به طور مستقیم با سطح فعالیت بدنی ارتباط ندارد و بنابراین نمی توان آن را با عوامل موثر بر عملکرد عضلانی توضیح داد. خستگی محیطی عمدتا به خستگی جسمانی اشاره دارد و با “عدم توانایی ادامه تمرین با همان شدت و کاهش عملکرد” تعریف می شود. نظریات مختلفی اساس فیزیولوژیکی خستگی محیطی را بیان می کنند که شامل نظریه خستگی، نظریه رادیکال، نظریه انسداد و نظریه هموگلوبین می باشد.

نظریه خستگی (Exhaustion theory) بیان می کند که خستگی در نتیجه کاهش ذخایر گلیکوژن کبد و عضلات و کاهش قابل توجه در غلظت گلوکز خون رخ می دهد. گلوکز منبع اولیه انرژی سلول های بدن بوده که طی تنفس سلولی اکسید شده و تولید ATP می کند. گلوکز به عنوان سوخت استفاده نمی شود، بلکه بلافاصله منتقل شده و به صورت گلیکوژن در کبد یا ماهیچه های اسکلتی ذخیره شده یا به شکل چربی در بافت های چربی ذخیره می شود. گلیکوژن ذخیره شده در کبد می تواند دوباره به گلوکز تبدیل شود و در زمان افت گلوکز خون به جریان خون برگردد. طی کار یا ورزش طولانی مدت، گلوکز حاصل از تجزیه گلیکوژن در کبد و ماهیچه ها کافی نبوده و نیاز به انرژی اضافی حاصل از اکسیداسیون چربی ها می باشد. با این حال، فرایند اکسیداسیون چربی برای تامین سطح بالایی از انرژی دشوار است. افراد زمانی که میزان گلیکوژن ذخیره شده در کبد و ماهیچه ها به پایان می رسد، احساس خستگی می کنند.

نظریه رادیکال (Radical theory) به این موضوع اشاره دارد که پس از افزایش فعالیت فیزیکی و قرار گرفتن بدن در حالت استرس اکسیداتیو، تعادل بین سیستم اکسیداسیون بدن و سیستم آنتی اکسیدانی بهم خورده و رادیکال های آزادی همچون رادیکال آنیون سوپراکسید و هیدروکسیل تجمع می یابند. این رادیکال های آزاد که تحت عنوان گونه های اکسیژن فعال (ROS) هم نامیده می شوند، وضعیت اکسیداسیون و احیا طبیعی بدن را بهم زده و سبب آسیب به اجزای سلولی از جمله چربی ها، پروتئین ها و DNA، اختلال در عملکرد اندام های سلولی و متابولیسم انرژی ضعیف می شوند.

نظریه انسداد (Clogging theory) بیان می کند که طی تنفس بی هوازی، اسید لاکتیک و فسفات غیر آلی درون سلولی (Pi) تجمع پیدا می کنند که بر هموستاز سلولی تاثیر گذاشته و موجب خستگی می شوند. زمانی که ظرفیت هوازی به حداکثر میزان خود برسد، ذخیره اکسیژن برای تولید ATP بواسطه فسفریلاسیون اکسیداتیو کافی نیست. در نتیجه، تنفس بی هوازی از طریق فسفریلاسیون غیر اکسیداتیو افزایش یافته تا نیاز بدن را تامین کند و سبب تجمع اسید لاکتیک درون سلولی می شود. یون های +H اسید لاکتیک متابولیسم انرژی را مهار می کنند زیرا آنزیم های کلیدی مسئول گلیکولیز و گلوکونئوژنز در pH پایین مهار می شوند. علاوه بر این، اسیدوز سبب مهار یون کلسیم در شبکه سارکوپلاسمی شده و در نتیجه میزان فعال سازی انقباض عضلات را کاهش می دهد. همچنین، زمانی که انرژی اضافی برای عضله مورد نیاز باشد، کراتین فسفات هیدرولیز می شود و تولید کراتین و Pi می کند که در تنفس بی هوازی نقش دارند. زمانی که میزان Pi افزایش یابد، میزان انقباض عضله کاهش می یابد و موجب احساس خستگی می شود.

نظریه هموگلوبین نشان می دهد که سلول ها و بافت ها طی تمرین شدید ممکن است آسیب ببینند که علت آن تخریب گلبول های قرمز ناشی از کمبود کوآنزیم و میوگلوبین سیستم متابولیسم انرژی می باشد. گلبول های قرمز تخریب شده نمی توانند با موفقیت اکسیژن را به بافت های عضلانی برسانند و تولید ATP طی تنفس هوازی مختل شده و موجب خستگی می شود.

  1. مکانیسم های ضد خستگی قارچ های خوراکی و دارویی

۳.۱. عملکرد عضلانی

میزان خستگی بر اساس متابولیسم انرژی ماهیچه ها ارزیابی می شود. زمان استقامت در ورزش یک متغیر مهم و مستقیم در ارزیابی اثرات ضد خستگی قارچ های خوراکی و دارویی محسوب می شود. شنا به عنوان یک مدل ورزشی تجربی در اندازه گیری خستگی عضلات شناخته می شود. زمان استقامتی شنا بدین صورت تعریف می شود: مدت زمانی که موش ها فعالیت شنا را حفظ می کنند تا زمانی که به انتهای استخر شنا برسند و برای یک مدت زمان خاص (مثلا ۱۰ ثانیه) از حرکت متوقف شوند. سایر مدل های ورزشی همچون آزمون میله چرخشی و آزمون دویدن اجباری هم برای ارزیابی میزان خستگی وجود دارد. عملکرد قارچ های خوراکی و دارویی در کاهش خستگی عضلات به ذخیره گلیکوژن و اسید لاکتیک خون، سطح نیتروژن اوره خون، فعالیت آنزیم های مرتبط، تنظیم کننده های متابولیک و بیان انتقال دهنده های مربوطه بستگی دارد.

۳.۱.۱. ذخیره گلیکوژن و اسید لاکتیک

اسید لاکتیک محصول گلیکولیز در شرایط بی هوازی است. تجمع اسید لاکتیک طی ورزش، متابولیسم انرژی را مهار کرده و استقامت عضلانی را کاهش می دهد و سبب خستگی می شود. ذخیره گلیکوژن در کبد منبع مهمی برای تامین سوخت کافی حین ورزش کردن می باشد. گلیکوژن کبدی می تواند تبدیل به گلوکز شود و زمانی که سطح گلوکز خون پایین است برای تامین انرژی در خون آزاد شود. بنابراین اسید لاکتیک خون و گلیکوژن کبد و ماهیچه ها شاخص های مهمی در قضاوت سطح خستگی به شمار می روند. قارچ های خوراکی و دارویی با مهار تولید اسید لاکتیک در خون و افزایش ذخایر گلیکوژن در کبد و ماهیچه، اثرات ضد خستگی خود را نشان می دهند. به عنوان مثال، T. Li و W. Li دریافتند که عصاره آبی قارچ Cordyceps sinensis موجب مهار تولید اسید لاکتیک طی ورزش کردن و افزایش ذخایر گلیکوژن می شود و۲۰۰ میلی گرم/کیلوگرم پلی ساکارید این قارچ موثر ترین دوز در موش شناخته شد.

همچنین بیان شد عصاره کشت تخمیری گانودرما لوسیدوم با مهار تجمع اسید لاکتیک خون، تسریع حذف اسید لاکتیک، افزایش ذخایر گلیکوژن و کاهش مصرف گلیکوژن طی ورزش کردن سبب کاهش خستگی شده است.

۳.۱.۲. نیتروژن اوره خون

نیتروژن اوره خون (BUN) محتوای نیتروژن ادرار ناشی از تجزیه پروتئین ها می باشد، زمانی که تولید انرژی حاصل از متابولیسم قند و چربی برای بدن کافی نباشد، تولید می شود. بدن این محصول زائد حاصل از تجزیه پروتئین ها را از بدن حذف می کند تا عملکرد طبیعی بدن حفظ شود. بنابراین، سطح BUN شاخص مهم نشان دهنده توانایی بدن تحت فشار فیزیکی و مبارزه با خستگی می باشد. بسیاری از محققان از سطح BUN برای نشان دادن اثرات ضد خستگی قارچ های خوراکی و دارویی استفاده می کنند. به عنوان مثال، گانودرما لوسیدوم (۶۰ گرم/کیلوگرم پودر در غذا) با کاهش تجزیه پروتئین برای انرژی، سطح BUN را از ۴۲ mg/dl در نمونه کنترل به ۵/۳۱ mg/dl دو هفته پس از تیمار می رساند، که نشان می دهد گانودرما لوسیدوم با افزایش متابولیسم انرژی از کربوهیدرات و چربی ها، انرژی کافی در جهت کاهش تجزیه پروتئین را فراهم می کند. Wu و همکاران بیان کردند که Hirsutella sinensis می تواند زمان شنا کردن تا بروز خستگی در موش ها را طولانی کند و لاکتات خون و سطح BUN را کاهش دهد ولی تاثیری بر گلیکوژن بافت نداشته است. Wu و همکاران گزارش کردند که عصاره آبی میسلیوم قارچ Ophiocordyceps sinensis می تواند استقامت شنا در موش ها را تا ۱۰۰% افزایش دهد و سبب افزایش سطح گلیکوژن و کاهش اسید لاکتیک و BUN شود. عصاره آبی Agaricus bisporus با دوز ۱۲۰ mg/kd تا ۴۶% اثرات کاهشی بر میزان BUN در مقایسه با گروه کنترل داشته و نشان دهنده انتشار بهتر مواد مغذی جهت جلوگیری از خستگی می باشد.

۳.۱.۳. فعالیت لاکتات دهیدروژناز

لاکتات دهیدروژناز (LDH) آنزیمی است که تقریبا در تمامی بافت های درگیر در تنفس سلولی وجود دارد. این فرایند تحت عنوان چرخه کوری (Cori cycle) شناخته می شود. افزایش فعالیت LDH می تواند به تولید ATP کافی برای ورزش تحت شرایط بی هوازی کمک کند و سرعت حذف اسید لاکتیک را افزایش می دهند. Liang و همکاران دریافتند که گانودرما لوسیدوم بطور قابل توجهی می تواند فعالیت LDH را تحریک کند. در مقایسه با نمونه کنترل با فعالیت LDH حدود ۴۴۲ U/dl، در موش های تیمار شده با گانودرما لوسیدوم این مقدار به ۵۱۸ U/dl رسید.

فعالیت LDH سایر قارچ های خوراکی و دارویی در کنار سطح BUN، اسید لاکتیک و زمان شنا کردن توسط Liang و همکاران بررسی شد (جدول ۱). نتایج نشان می دهد که گانودرما لوسیدوم، C. sinensis، Lentinus edodes، Tremella fuciformis و Hericium erinaceus بطور موثری سبب افزایش استقامت شنا و کاهش سطح BUN و اسید لاکتیک می شوند، که در این میان گانودرما لوسیدوم و C. sinensis بیشترین اثر تحریک کنندگی بر فعالیت LDH دارند.

جدول ۱٫ اثرات ضد خستگی برخی قارچ های خوراکی و دارویی در موش

گروه دوز (g/kg غذا) (BUN (mg/dl اسید لاکتیک (mg/dl) (LDH (U/dl
زمان شنا (دقیقه)
کنترل ۰ ۴۲±۸/۷۲ ۶۵/۲±۱۹/۴۱ ۴۴۲±۵۵ ۲۲۱±۶۸/۴
L. edodes ۶۰ ۳۵/۱±۶/۰۴ ۴۷/۵±۱۲/۵۰ ۴۶۵±۴۵/۳ ۲۹۵/۱±۹۵/۸
H. erinaceus ۶۰ ۳۶/۲±۴/۶۹ ۴۶±۱۳/۶۲ ۴۴۰±۵۳/۱ ۲۹۰/۵±۸۹/۲
T. fuciformis ۶۰ ۳۷/۴±۴/۳۵ ۴۸/۵±۱۲/۴۵ ۴۴۵±۶۸ ۲۹۴/۲±۸۴/۳
G. lucidum ۳۰ ۳۱/۵±۵/۱۵ ۴۶/۸±۱۱/۲۰ ۵۱۸±۵۰/۲ ۳۱۹/۲±۶۱/۶
C. sinensis ۸ ۳۲/۷±۴/۸۲ ۴۳/۷±۱۳ ۵۰۴±۵۱/۶ ۳۰۸/۵±۶۹/۳

۳.۱.۴. تنظیم کننده ها و انتقال دهنده های متابولیک ماهیچه های اسکلتی

Kumar و همکاران اثرات ضد خستگی C. sinensis را در سطح مولکولی بررسی کردند و دریافتند که این قارچ با افزایش بیان تنظیم کننده های اصلی ماهیچه اسکلتی مانند AMPK، PGC-1α و PPAR-δ استقامت عضلانی را افزایش می دهند (شکل ۱). این ژن ها می توانند تغییرات آشکاری در متابولیسم عضلات اسکلتی ایجاد کنند که از آن جمله می توان به افزایش تجزیه گلیکوژن، گلیکولیز، جذب گلوکز و اکسیداسیون اسید های چرب اشاره کرد. علاوه براین، تغییراتی در بیان ژن های افزایش استقامت ایجاد می کنند. AMPK یک پروتئین کیناز فعال شده توسط AMP می باشد که طی ورزش کردن در ماهیچه فعال گشته و سبب تحریک انقباض می شود. فعالیت بالای AMPK می تواند منجر به افزایش جذب گلوکز شود.

PGC-1α یک کمک فعال کننده رونویسی بوده که می تواند سبب فعال شدن متابولیسم اکسیداتیو و بیوژنز در میتوکندری شود. فعالسازی PGC-1α موجب تبدیل تار های عضلانی نوع ۲ به نوع ۱ می شود که تار های عضلانی کند انقباض با ظرفیت اکسیداتیو بالا هستند. آن ها می توانند از اکسیژن بطور موثر تری برای تولید ATP بیشتر برای انقباضات مداوم عضله استفاده کنند و نسبت به خستگی مقاوم تر شوند. PGC-1α تنظیم کننده رونویسی برای اکسیداسیون اسید های چرب در بافت چربی بوده که توسط آنزیم های مرتبط با بتا اکسیداسیون اسید های چرب بلند زنجیر فعال می شود. این ترکیب قادر به انتقال اسید های چرب و اکسیداسیون، افزایش تشکیل تار های عضلانی نوع ۱، افزایش انقباض قلبی و در نتیجه بهبود عملکرد و استقامت جسمانی است.

شکل ۱٫ مکانیسم احتمالی با انتقال دهنده ها و تنظیم کننده های متابولیک اسکلتی به منظور بهبود استقامت عضله بواسطه قارچ C. sinensis

در همین حال، Kumar و همکاران نیز دریافتند C. sinensis قادر به تحریک بیان ژن انتقال دهنده لاکتات مونوکربوکسیلات MCT1 و انتقال دهنده گلوکز GLUT4 بوده است (شکل ۱). هنگامی که تجمع اسید لاکتیک طی ورزش کردن اتفاق می افتد، به یون های هیدروژن و لاکتات تفکیک شده و سبب اسیدوز و خستگی می گردد. لاکتات می تواند به تعویق افتادن اسیدوز و مهار خستگی کمک کند زیرا به عنوان یک بافر برای پروتون های انباشته شده طی ورزش عمل می کند. MCT1 می تواند انتقال لاکتات به ماهیچه اسکلتی را تسهیل کند. GLUT4 یک انتقال دهنده گلوکز وابسته به انسولین موجود در بافت چربی و عضلات مخطط می باشد که انتقال گلوکز به سلول را تسهیل می کند. بنابراین، بیان موثر MCT1 و GLUT4 می تواند اسیدوز را به تاخیر انداخته و سبب افزایش انتقال گلوکز به ماهیچه های اسکلتی و درنتیجه بهبود استقامت عضلانی شود. گزارش شده است که قارچ دارویی Phellinus linteus هم با افزایش بیان MCT1 و MCT4 در عضلات، عملکرد استقامتی ورزشی را بهبود بخشیده است.

۳.۲. اثرات آنتی اکسیدانی

۳.۲.۱. ویژگی به دام انداختن رادیکال آزاد

گونه های اکسیژن فعال (ROS) محصول واکنش اکسیداتیو تولید ATP در میتوکندری هستند. اگرچه موجودات زنده می توانند آنتی اکسیدان تولید کرده که در برابر آسیب اکسیداتیو از آن ها محافظت کند، اما وضعیت خستگی سیستم آنتی اکسیدانی را تضعیف کرده و درنتیجه سبب افزایش رادیکال های آزاد و استرس اکسیداتیو می گردد. قارچ های خوراکی و دارویی با به دام انداختن رادیکال های آزاد، استرس اکسیداتیو سلول ها را کاهش داده و به افزایش متابولیسم انرژی در میتوکندری کمک می کنند، که در نهایت موجب افزایش سرعت تولید انرژی و کاهش خستگی می شوند. اثرات آنتی اکسیدانی قارچ های خوراکی و دارویی می تواند در محیط آزمایشگاهی از طریق به دام انداختن ۲،۲-دی فنیل-۱-پیکریل هیدرازیل (DPPH)، رادیکال هیدروکسیل، رادیکال آنیون سوپراکسید، نیتریک اکسید و اثرات مهاری بر پراکسیداسیون لیپیدی ارزیابی شود. هیدروکسیل و آنیون سوپر اکسید می توانند توسط میتوکندری در طول تنفس تولید شوند که ممکن است در صورت تولید بیش از حد، ساختار و عملکرد سلولی را مختل کنند. نیتریک اکسید می تواند با آنیون سوپراکسید تولید شده واکنش دهد و پروکسی نیتریت تولید کند. پروکسی نیتریت یک عامل نیترات کننده و اکسید کننده قوی بوده که به طیف وسیعی از مولکول های سلولی از جمله پروتئین ها و DNA آسیب وارد می کند. پراکسیداسیون چربی ها فرایند تخریب اکسیداتیو چربی ها در غشای سلولی است که موجب آسیب سلولی می شود.

فعالیت آنتی اکسیدانی قارچ های خوراکی و دارویی بر اساس موارد ذکر شده در بالا مورد ارزیابی قرار گرفته است. برای مثال، محققان دریافتند عصاره آب داغ C. sinensis موجب به دام انداختن رادیکال آنیون سوپراکسید، هیدروکسیل و DPPH شده است و اثرات مهاری آن با افزایش دوز بیشتر شده است. Joseph و همکاران نشان دادند عصاره کلروفرمی گانودرما لوسیدوم توانسته گونه های اکسیژن فعال را به دام بیاندازد و سیستم دفاعی آنتی اکسیدانی بدن را بهبود بخشد. ۱۰۰۰ میکروگرم/میلی لیتر عصاره کلروفرمی گانودرما لوسیدوم، فعالیت جاروب کنندگی DPPH را به حدود ۹۱/۱ درصد رسانده است. در عین حال، عصاره کلروفرمی با مهار پراکسیداسیون لیپیدی و حذف آنیون سوپراکسید و نیتریک اکسید، از آسیب غشای سلولی و مولکول های سلولی جلوگیری کرده است. مطالعه Chen نشان داده است که پلی ساکارید های قارچ T. fuciformis با به دام انداختن رادیکال هیدروکسیل و آنیون سوپراکسید، بطور موثری تشکیل گونه های فعال پروکسی نیتریت و آسیب مولکول های زیستی را کاهش داده است. با افزایش غلظت پلی ساکارید های T. fuciformis از ۰/۱ به ۰/۴ میلی گرم/میلی لیتر، فعالیت حذف سوپراکسید از ۱۷ به ۹۰ درصد رسیده است.

۳.۲.۲. افزایش فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی

محققان دریافتند قارچ های خوراکی و دارویی با تحریک آنزیم های آنتی اکسیدانی از جمله سوپر اکسید دیسموتاز (SOD)، گلوتاتیون پراکسیداز (GSH-Px)، گلوتاتیون ردوکتاز و کاتالاز، از استرس اکسیداتیو و خستگی جلوگیری می کنند. SOD یک آنزیم طبیعی بوده که با استفاده از یون های فلزی مختلف با بار مثبت مانند مس و روی، رادیکال های سوپراکسید را خنثی می کند. GSH-Px هم یک آنزیم آنتی اکسیدانی طبیعی بوده که می تواند رادیکال های هیدروکسیل را به دام انداخته و آن ها را غیر فعال کند. گلوتاتیون ردوکتاز و گلوتاتیون پراکسیداز مجموعا سیستم گلوتاتیونی از آنزیم های آنتی اکسیدانی تشکیل می دهند که هیدروپراکسید ها و پراکسید های هیدروژن آزاد را کاهش می دهند. کاتالاز یک آنزیم آنتی اکسیدانی بوده که به همراه SOD از آسیب رادیکال های آزاد جلوگیری می کند. SOD رادیکال های سوپراکسید را به پراکسید های هیدروژن تبدیل می کند و کاتالاز آن ها را به اکسیژن و آب بی ضرر تبدیل می کند.

Ma و همکاران بیان دادند که پلی ساکارید های T. fuciformis با تحریک تشکیل و فعالیت آنزیم های SOD و GSH-Px، اثرات آنتی اکسیدانی قوی در برابر استرس اکسیداتیو از خود نشان دادند. نشان داده شد که پلی ساکارید های L. edodes فعالیت SOD و GSH-Px را تحریک می کنند. علاوه براین، سطح مالون دی آلدهید (MDA) خون موش های تیمار شده با L. edodes کمتر از گروه کنترل بوده است، که نشان می دهد آسیب اکسیداتیو ناشی از حمله ROS محدود شده است. بنابراین، L. edodes می تواند آسیب اکسیداتیو سلول را بطور موثری محدود کند. عصاره آبی A. bisporus هم بطور قابل توجهی فعالیت آنزیم های کاتالاز، گلوتاتیون ردوکتاز و GSH-Px را تحریک می کند، که در نهایت به اثرات آنتی اکسیدانی A. bisporus منتهی می شود.

قارچ های خوراکی و دارویی به علت فعالیت جاروب کنندگی رادیکال های آزاد و افزایش فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی، از بافت ها در برابر آسیب اکسیداتیو ناشی از ورزش کردن محافظت می کنند و خستگی فیزیکی را کاهش می دهند.

۳.۳. عملکرد قلبی-عروقی

سیستم قلبی-عروقی شامل قلب و دو شبکه عروق خونی می باشد. انقباض قلب فشار خون شریانی را ایجاد می کند که سبب انتشار خون در سراسر بدن می شود. گردش خون در بدن بواسطه شبکه عروق خونی سبب انتقال اکسیژن و مواد مغذی به سلول ها می شود و مواد زائد را دفع می کند. عملکرد مناسب سیستم قلبی-عروقی یکی از عوامل ضروری برای جلوگیری از خستگی است.

قارچ های خوراکی و دارویی می توانند بواسطه وازودﯾﻼﺳﯿﻮن گردش خون را بهبود بخشند. وازودﯾﻼﺳﯿﻮن به اتساع رگ های خونی در زمان شل شدن عضله صاف دیواره رگ گفته می شود. اتساع رگ های خونی می تواند به وسیله وازودیلاتور ها در یک اندام خاص یا سراسر بدن ایجاد شود. بنابراین، وازودیلاسیون می تواند به صورت کنترل شده در مناطقی که نیاز به افزایش جریان خون است، رخ دهد که بافت ها را زنده نگه داشته و به عملکرد صحیح آن کمک می کند.

C.sinensis یک قارچ دارویی بوده که توانایی اتساع رگ های خونی را دارد. این قارچ با توزیع مجدد و افزایش جریان خون، اکسیژن و مواد مغذی کافی برای عضلات و اندام های ضروری فراهم می کند و به جلوگیری از خستگی کمک می کند. Feng و همکاران دریافتند که عصاره آبی C. sinensis با تحریک تولید نیتریک اکسید و عامل هایپرپلاریزه کننده وابسته به اندوتلیوم (EDHF) فشار خون شریانی را کاهش داده و سبب القای اثرات وازودیلاسیون وابسته به اندوتلیوم می شود. ترکیب فعال آدنوزین موجود در گانودرما لوسیدوم به عنوان یک عامل مهم در وازودیلاسیون عمل می کند و موجب کاهش ویسکوزیته خون، مهار تجمع پلاکت ها و افزایش ذخیره اکسیژن خون می شود. هنگامی که انرژی کافی از طریق سیستم قلبی-عروقی تامین شود، معمولا خستگی بطور قابل توجهی تسکین می یابد.

۳.۴. ویژگی تعدیل کنندگی سیستم ایمنی

سیستم ایمنی سیستم پیچیده ای بوده که عوامل بیماری زا را شناسایی می کند و سلول هایی را جهت مبارزه با آن ها تولید می کند. ترکیبات فعال قارچ های خوراکی و دارویی با فعال کردن سلول های ایمنی موثر از جمله ماکروفاژ ها، سلول های کشنده طبیعی و سلول های T سبب بهبود سیستم ایمنی می شوند. یک سیستم ایمنی کارامد می تواند بر عملکرد سایر سیستم های بدن تاثیر گذاشته و انرژی کافی را برای تمام اعضای بدن تامین کرده و از خستگی جلوگیری می کند. اثرات تعدیل کنندگی سیستم ایمنی قارچ های خوراکی و دارویی از طریق مکانیسم های زیر شرح داده می شود:

۳.۴.۱. فعال شدن ماکروفاژ ها

ماکروفاژ ها گلبول های سفید خون هستند که اولین خط دفاعی بدن در برابر حمله ذرات خارجی را تشکیل می دهند. در مطالعه Wang و همکاران نشان داده شد گانودرما لوسیدوم با فعالسازی ماکروفاژ ها، لنفوسیت ها و سایرسلول های ایمنی با عوامل بیماری زا مقابله می کند. Jia و Lau نشان دادند که C. sinensis با فاگوسیتوز ماکروفاژ ها، ذرات خارجی را حذف کرده و فعالیت سایر سلول های ایمنی را افزایش می دهد.

۳.۴.۲. افزایش سلول های T کمک کننده و نسبت سلول های T کمک کننده به سلول های T سرکوبگر

سلول های T کمک کننده نوعی از لنفوسیت ها بوده که هیچ فعالیت سیتوتوکسیک و فاگوسیتی برای حذف عوامل بیماری زا و آلوده ندارد. این سلول ها با کنترل و تنظیم سایر سلول های ایمنی با ذرات خارجی مقابله می کنند و نقش مهمی در سیستم ایمنی ایفا می کنند. سلول های T سرکوبگر زیر مجموعه ای از سلول های T است که هموستاز سیستم ایمنی را حفظ کرده و از پاسخ ایمنی به سمت خود آنتی ژنی جلوگیری می کند. افزایش سلول های T کمک کننده به سلول های T سرکوبگر به معنی افزایش فعالیت سیستم ایمنی می باشد. Chen و همکاران دریافتند که تعداد سلول های T کمک کننده و نسبت سلول های T کمک کننده به سلول های T سرکوبگر در موش پس از تیمار با عصاره اتانولی C. sinensis افزایش یافته است.

۳.۴.۳. افزایش سلول های کشنده طبیعی و بیان سیتوکین ها

سلول های کشنده طبیعی متعلق به دسته لنفوسیت های سیتوتوکسیک بوده که مکانیسم خاصی برای شناسایی ذرات خارجی و حذف آن ها دارند. آن ها می توانند سلول های آلوده یا حتی سلول های سرطانی را با مکانیسم های مختلف سلولی از بین ببرند. سیتوکین ها دسته ای از مولکول های پیام رسان هستند که برای ارتباطات سلولی استفاده می شوند. سیتوکین ها توسط سلول های ایمنی مختلف آزاد شده و به منظور تنظیم پاسخ ایمنی در بخش های آلوده به کار می روند. ثابت شده است که C. sinensis سبب افزایش فعالیت سلول های کشنده طبیعی و تولید سیتوکین ها می شود. Mao و همکاران دریافتند که گانودرما لوسیدوم می تواند بیان سیتوکین ها و تکثیر لنفوسیت های T را تحریک کند. Wu و همکاران بیان کردند که مکمل غذایی A. bisporus می تواند موجب افزایش فعالیت سلول های کشنده طبیعی و همچنین تولید سیتوکین ها شود.

قارچ های خوراکی و دارویی با دارا بودن اثرات تعدیل کنندگی سیستم ایمنی به عملکرد صحیح سیستم ایمنی کمک کرده و احتمال خستگی را کمتر می کند.

۳.۵. تنظیم هورمون

هورمون یک ماده شیمیایی است که توسط سلول ها یا غدد آزاد شده و مسئول انتقال پیام به سلول ها در قسمت های دیگر بدن است. تستوسترون یک هورمون استروئیدی بوده که توسط سلول های لیدیگ بیضه مردان و تخمدان زنان ترشح می شود. سطح تستوسترون بالا سبب بهبود رشد عضلات و سطح انرژی بالا می شود. با این حال، سطح بالای تستوسترون نیز عوارض جانبی همچون اختلال در عملکرد کبد و سیستم قلبی عروقی را به دنبال دارد. ترکیبات فعال قارچ های خوراکی و دارویی می تواند بسته به نوع قارچ، تولید تستوسترون را تحریک یا مهار کند که به تعادل سطح تستوسترون و حفظ انرژی بدن کمک کرده تا از خستگی جلوگیری کند.

قارچ های دارویی مختلف اثرات مختلفی بر تولید تستوسترون دارند. Huang و همکاران بیان کردند که C. sinensis می تواند تولید تستوسترون در سلول های لیدیگ موش را تحریک کند که با غلظت ۳ میلی گرم/میلی لیتر، حداکثر میزان تولید را با تحریک استروئیدوژنز داشته است. ثابت شده است که گانودرما لوسیدوم زمانی که میزان تستوسترون به صورت غیر طبیعی بالاست، آن را کاهش داده و بر متابولیسم انرژی طبیعی تاثیر می گذارد و در نتیجه فعالیت هورمونی را تنظیم می کند.

۳.۶. فعالیت کبدی

کبد یک اندام مهم مسئول بسیاری از عملکرد های حیاتی بدن است. گلوکز در کبد به شکل گلیکوژن ذخیره می شود. کبد در صورت نیاز بدن به مقدار انرژی بیشتر، گلوکز را آزاد خواهد کرد. کبد به عنوان یک فیلتر خون با حذف سموم، خون را پاکیزه کرده و در نتیجه خون می تواند اکسیژن و مواد مغذی بیشتری حمل کند. متابولیسم چربی کبد برای حفظ سیستم قلبی-عروقی کارامد و وزن بدن اهمیت دارد. تمام این عملکرد های کبد با عملکرد صحیح بدن ارتباط نزدیکی دارد. اختلال در عملکرد کبد تاثیر منفی بر متابولیسم انرژی داشته و می تواند منجر به خستگی شود. گزارش شده است که قارچ های خوراکی و دارویی عملکرد کبد را به شیوه های مختلف بهبود می بخشند.

۳.۶.۱. افزایش سطح انرژی کبدی

مطالعه Manabe و همکاران نشان داد که عصاره آب داغ C. sinensis می تواند نسبت ATP به Pi را افزایش دهد که افزایش سطح انرژی و جریان خون کبدی را به دنبال دارد. عصاره های C. sinensis با شل کردن رگ های خونی کبد و در نتیجه افزایش جریان خون کبدی، میزان انرژی را در سلول های کبدی افزایش می دهند. در این حالت، کبد می تواند به طور موثر تری گردش خون را بهبود بخشیده و با تمیز کردن خون، حمل اکسیژن و مواد مغذی را برای متابولیسم انرژی در میتوکندری افزایش دهد.

۳.۶.۲. افزایش سنتز RNA و پروتئین کبدی

اثبات شده است که قارچ های خوراکی و دارویی سبب بهبود سنتز RNA و پروتئین کبدی می شوند که به حفظ عملکرد طبیعی کبد و جلوگیری از خستگی کمک می کند. به عنوان مثال، Y. Wei و C. Zheng گزارش کردند که قارچ T. fuciformis می تواند ورود لوسین به پروتئین کبدی و ورود اسید اوروتیک به RNA سلول های کبدی موش را افزایش دهد.

۳.۷. تنظیم گلوکز خون

سطح گلوکز خون بواسطه دو هورمون پانکراس یعنی انسولین و گلوکاگون حفظ می شود. انسولین با تحریک سلول های بدن به افزایش جذب گلوکز، افزایش متابولیسم گلوکز سلولی، افزایش تشکیل گلیکوژن از گلوکز در کبد و افزایش سنتز چربی از گلوکز در کبد و سلول های چربی، گلوکز خون را تا سطح نرمال کاهش می دهد. گلوکاگون به روش معکوسی گلوکز خون را تا سطح نرمال افزایش می دهد. سطح غیر طبیعی بالای گلوکز خون ممکن است سبب بروز هایپرگلیسمی و دیابت شود که بیماری قلبی و نارسایی کلیوی را به دنبال دارد، در حالیکع سطح غیر طبیعی پایین گلوکز موجب هیپوگلیسمی می شود که معمولا با خستگی مزمن در ارتباط است.

قارچ های خوراکی و دارویی با تثبیت سطح گلوکز خون، از خستگی جلوگیری می کنند. اثرات هیپوگلیسمی بطور عمده از طریق افزایش انسولین یا فعالیت آنزیم های مربوطه به دست می آید. به عنوان مثال، Li و همکاران دریافتند CSP-1، پلی ساکارید موجود در C. sinensis، تاثیر معنی داری در افزایش انسولین خون داشته است. دوز ۴۰۰ mg/kg از CSP-1 به ازای وزن بدن، سطح گلوکز خون را از ۶/۰۹ به ۴/۷۲ mmol/l رسانده است و سطح انسولین را از ۱۰ تا ۱۵/۳ mlU/l بعد از ۷ روز رسانده است.

Kiho و همکاران بیان کردند عصاره قلیایی C. sinensis بواسطه افزایش فعالیت آنزم های گلوکوکیناز، هگزوکیناز و گلوکز-۶-فسفات دهیدروژیناز، اثرات هیپوگلیسمی از خود نشان داده است. Kiho و همکاران اثرات مشابهی در مورد قارچ Tremella auranti یافتند، بطوریکه با افزایش فعالیت آنزیم های مربوطه، سطح گلوکز خون را تنظیم می کند. افزایش انسولین خون و افزایش فعالیت این آنزیم ها می تواند به طور موثری میزان متابولیسم گلوکز خون را افزایش داده و انتقال اکسیژن خون و مواد مغذی را بهبود بخشد تا خستگی را کاهش دهد. شکل ۲ اساس فیزیولوژیکی خستگی و مکانیسم های ضد خستگی قارچ های خوراکی و دارویی به صورت خلاصه نشان می دهد، بطوریکه مکانیسم های ضد خستگی با جزئیات در جدول ۲ بیان شده است.

شکل ۲٫ اساس فیزیولوژی خستگی و مکانیسم های ضد خستگی قارچ های خوراکی و دارویی

جدول ۲٫ خلاصه عملکرد ضد خستگی و مکانیسم احتمالی قارچ ها

عملکرد ضد خستگی قارچ ها مکانیسم دقیق
افزایش عملکرد عضلات مهار تولید و تسریع حذف اسید لاکتیک؛ افزایش ذخیره گلیکوژن در کبد و عضلات؛کاهش نیتروژن اوره خون حاصل تجزیه پروتئین؛ افزایش فعالیت لاکتات دهیدروژناز؛ افزایش بیان تنظیم کننده های متابولیک اسکلتی از جمله AMPK، PGC-1α و PPAR-δ؛ تحریک بیان انتقال دهنده لاکتات مونوکربوکسیلات و انتقال دهنده گلوکز
اثرات آنتی اکسیدانی به دام انداختن DPPH، رادیکال هیدروکسیل، رادیکال آنیون سوپراکسید و نیتریک اکسید؛ مهار پراکسیداسیون لیپیدی؛ تحریک فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی SOD، GSH-Px، کاتالاز و گلوتاتیون ردوکتاز
بهبود عملکرد قلبی-عروقی وازودیلاسیون در نواحی نیاز به افزایش جریان خون
بهبود ویژگی تعدیل کنندگی سیستم ایمنی فعال کردن ماکروفاژ ها برای بلعیدن ذرات خارجی؛ افزایش سلول های T کمک کننده به منظور کنترل و تنظیم سایر سلول های ایمنی؛ افزایش نسبت سلول های T کمک کننده به سلول های T سرکوبگر با هدف افزایش فعالیت سیستم ایمنی؛ افزایش فعالیت سلول های کشنده طبیعی برای شناسایی و حذف ذرات خارجی؛ افزایش بیان سیتوکین ها به منظور تنظیم ارتباطات سلولی و پاسخ ایمنی در جایگاه آلوده
افزایش تنظیم هورمون ها تعدیل سطح تستوسترون به منظور افزایش رشد عضلات
افزایش عملکرد کبدی افزایش سطح انرژی بواسطه افزایش نسبت ATP به Pi؛ افزایش جریان خون کبدی؛ افزایش سنتز پروتئین و RNA کبدی
افزایش تنظیم گلوکز خون افزایش انسولین به منظور کاهش گلوکز خون تا سطح نرمال؛ افزایش فعالیت آنزیم های مربوطه از جمله گلوکوکیناز، هگزوکیناز و گلوکز-۶-فسفات دهیدروژناز با هدف افزایش متابولیسم گلوکز

مطالعات قبلی اثرات ضد خستگی گانودرما لوسیدوم و C. sinensis را نشان داده است زیرا آن ها می توانند در سیستم های بیولوژیکی مختلف فعالیت کنند. در شکل فوق، مکانیسم ضد خستگی آن ها به صورت خلاصه نشان داده شده است. C. sinensis می تواند ذخیره گلیکوژن را افزایش داده و تجمع اسید لاکتیک در خون را محدود سازد. همچنین این قارچ با افزایش بیان تنظیم کننده های متابولیکی از جمله انتقال دهنده های لاکتات و گلوکز سبب بهبود مصرف انرژی و کاهش اسیدوز در عضلات می گردد.

c.sinensis می تواند رادیکال های آزاد تولید شده طی متابولیسم اکسیداتیو را به دام انداخته و سبب تحریک وازودیلاسیون شود. علاوه بر این، این قارچ قادر به بهبود سطح انرژی کبد، تحریک سطح تستوسترون بدن و تنظیم سطح قند خون است. بیان سیتوکین ها و فعالیت سلول های ایمنی از جمله ماکروفاژ ها، سلول های کشنده طبیعی و سلول های T کمک کننده توسط C. sinensis افزایش می یابد. تمام این ویژگی ها ثابت می کند که C. sinensis می تواند بطور موثری با خستگی مقابله کند.

گانودرما لوسیدوم می تواند موجب افزایش ذخیره گلیکوژن، فعالیت LDH، تسریع در حذف BUN و کاهش تجمع اسید لاکتیک شود. این قارچ پراکسیداسیون لیپیدی را مهار کرده و نیتریک اکسید و آنیون سوپراکسید را به دام می اندازد. علاوه بر این، گانودرما لوسیدوم قادر به تحریک فعالیت ماکروفاژ ها، بیان سیتوکین ها و برقراری تعادل در سطح تستوسترون می باشد. گانودرما لوسیدوم با القای وازودیلاسیون، سبب کاهش ویسکوزیته خون، مهار تجمع پلاکت ها و بهبود بازده انتقال خون می شود. این ویژگی ها، گانودرما لوسیدوم را به عنوان یک قارچ موثر در مبارزه با خستگی معرفی می کند.

  1. پلی ساکارید ها به عنوان ترکیبات فعال قارچ های خوراکی و دارویی با اثرات ضد خستگی

پلی ساکارید ها اجزای مهمی در قارچ های خوراکی و دارویی محسوب می شوند. از جمله پلی ساکارید های استخراج شده از قارچ ها می توان به هموپلی ساکارید ها مانند گلوکان ها، هتروپلی ساکارید ها با ترکیبات مختلف و انواع اتصالات گلیکوزیدی اشاره کرد. برخی از آن ها با بقایای پروتئینی یا پپتیدی پیوند داده و تشکیل کمپلکس پلی ساکارید-پروتئین یا پلی ساکارید-پپتید می دهند. پلی ساکارید های موجود در قارچ ها بواسطه بهبود عملکرد عضلانی، اثرات آنتی اکسیدانی، تنظیم گلوکز خون، اثرات تعدیل کنندگی سیستم ایمنی و تنظیم هورمون سبب تسکین خستگی می شوند.

۴.۱. هموپلی ساکارید ها

هموپلی ساکارید ها از قارچ های خوراکی و دارویی توسط بسیاری از محققان استخراج شده است. بتا-دی-گلوکان پلی ساکارید موجود در گانودرما لوسیدوم است که یک محرک قوی برای ماکروفاژ ها بوده و به آن ها در آزاد شدن نیتریک اکسید برای حذف پاتوژن ها بطور موثری کمک می کند. Zhonghui و همکاران نشان دادند که پلی ساکارید استخراج شده از گانودرما لوسیدوم با افزایش فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی و کاهش سطح مالون دی آلدهید (MDA) در عضلات اسکلتی موش، اثرات محافظتی در برابر استرس اکسیداتیو ناشی از تمرین شدید داشته است. پلی ساکارید های استخراج شده از A. bisporus بویژه بتا-۱،۳-گلوکان ها (شکل ۳(a)) با افزایش فعالیت سلول های کشنده طبیعی، به عنوان مولکول های فعال در بهبود وضعیت سیستم ایمنی عمل می کنند.

Bobovčák و همکاران نشان دادند که بتا-گلوکان استخراج شده از Pleurotus ostreatus می تواند تغییرات ناشی از ورزش در فعالیت سلول های کشنده طبیعی (NKCA) را در ورزشکاران تحت تمرین شدید تعدیل کند. آن ها همچنین دریافتند که گروه دارونما کاهش ۲۸ درصدی در فعالیت سلول های کشنده طبیعی کمتر از مقدار پایه نشان داد، در حالیکه گروه تیمار شده با بتا-گلوکان قارچ P. ostreatus کاهش قابل توجهی در فعالیت این سلول ها نشان نداد. یک گلوکان محلول در آب با وزن مولکولی ۱۰۵×۱/۴۸ دالتون از عصاره آب داغ قارچ Meripilus giganteus توسط Maity و همکاران جدا شد که فعالیت جاروب کنندگی رادیکال های سوپراکسید و هیدروکسیل از خود نشان داد. Maity و همکاران یک بتا-گلوکان محلول در آب از عصاره آبی حاصل از اندام زایشی Entoloma lividoalbum استخراج کردند که با تحریک ماکروفاژ ها، اسپلنوسیت ها و تیموسیت ها، اثرات تعدیل کنندگی سیستم ایمنی از خود نشان داد. در همین حال، این بتا-گلوکان با دارا بودن فعالیت جاروب کنندگی رادیکال های سوپراکسید و هیدروکسیل، اثرات آنتی اکسیدانی قابل ملاحظه ای داشت.

شکل ۳٫ ساختار مولکول های فعال قارچ های خوراکی و دارویی. (a) بتا-۱،۳-گلوکان، (b) آدنوزین، (c) تری ترپنوئید های قارچ Antrodia camphorate با نوع ارگوستان (A) و نوع لانوستان (B)، (d) پلی فنل های قارچ Inonotus obliquus با انواع اینونوبلین ها (۱،۲،۳) و فلی گریدین ها (۴،۵،۶).

۴.۲. هترو پلی ساکارید ها

پلی ساکارید های استخراج شده از قارچ های خوراکی و دارویی می توانند جزو دسته هتروپلی ساکارید ها باشند. پلی ساکارید CSP-1 قارچ C. sinensis از گلوکز، مانوز و گالاکتوز به نسبت ۱ به ۰/۶ به ۰/۷۵ با وزن مولکولی ۲۱۰ کیلو دالتون تشکیل شده است که با افزایش متابولیسم گلوکز، اثرات هیپوگلیسمی داشته است. مطالعه دیگری نشان داد که پلی ساکارید های C. sinensis با مهار تولید اسید لاکتیک طی ورزش و افزایش ذخیره گلیکوژن عضلات و کبد در بهبود زمان استقامتی شنا در موش موثر بوده است. پلی ساکارید های C. sinensis با تحریک سطح تستوسترون بدن، میزان انرژی بدن را تقویت می کند. یک هتروپلی ساکارید حاصل از قارچ T. fuciformis با زنجیره اصلی D-مانان با پیوند (۳→۱)- αو زنجیره های جانبی گزیلوز و اسید گلوکورونیک سبب تحریک فعالیت آنزیم های SOD و GSH-Px شده و رادیکال های آزاد را بطور موثرتری به دام می اندازد. مطالعه Xin و همکاران نشان داد که پلی ساکارید های T. fuciformis می تواند در به تاخیر انداختن زمان خستگی عضلات اسکلتی کمک کند، که در غلظت ۰/۱۰ درصد طولانی زمان خستگی مشاهده شد. در همین حال، پلی ساکارید های T. fuciformis رونویسی در سلول های کبدی را افزایش داده است که منجر به افزایش سنتز پروتئین کبدی و کمک به حفظ عملکرد طبیعی کبد شده است. پلی ساکارید های L. edodes عمدتا از مانوز، گلوکز و گالاکتوز تشکیل شده است که رادیکال های هیدروکسیل و آنیون سوپراکسید اضافی طی تنفس هوازی را به دام انداخته و تولید آنزیم های آنتی اکسیدانی بویژه GSH-Px را افزایش می دهد. Siu و همکاران دو پلی ساکارید از گونه وحشی Armillaria ostoyae استخراج کردند. یک پلی ساکارید تنها از گلوکز تشکیل شده، در صورتی که دیگری یک گالاکتوگلوکان منشعب تشکیل شده از گلوکز و گالاکتوز با نسبت مولی ۶ به ۱ است که اثرات آنتی اکسیدانی قوی نشان داده است. سه پلی ساکارید از قارچ Flammulina velutipes با وزن های مولکولی ۹۹۳۰، ۶۲۲۹۰ و ۳۶۳۱۰ دالتون استخراج شده است که دو مورد آخر فعالیت آنتی اکسیدانی بیشتری داشتند. تمام این پلی ساکارید ها هتروپلی ساکارید های متشکل از گلوکز، گالاکتوز، مانوز و گلیکوز با نسبت های مولی مختلف هستند. Manna و همکاران یک هتروگلیکان (وزن مولی حدود ۶۰ کیلودالتون) از عصاره آب داغ Lentinus fusipes استخراج کردند. این هتروگلیکان از D-گالاکتوز و D-گلوگز با نسبت های مولی ۱ به ۱ تشکیل شده است که سبب فعال شدن اسپلنوسیت ها و ماکروفاژ ها شده و توانایی به دام انداختن رادیکال DPPH دارد.

۴.۳. کمپلکس های پلی ساکارید-پروتئین و پلی ساکارید-پپتید

کمپلکس های پلی ساکارید-پروتئین و پلی ساکارید-پپتید جدا شده از قارچ های خوراکی و دارویی همچنین دارای عملکرد ضد خستگی می باشد. Zhang و همکاران عصاره پلی ساکاریدی قارچ Ganoderma atrum را بررسی کردند و نتیجه گرفتند فعالیت آنتی اکسیدانی آن به ترکیبات فنولی و پروتئینی ترکیبات پلی ساکاریدی مربوط می شود، در حالیکه فعالیت تعدیل کنندگی سیستم ایمنی را به ساختار هتروگلوبین با پیوند ۳→۱ و ۶→۱ نسبت می دهند. به طور عمده از مانوز، گالاکتوز و گلوکز به نسبت ۱ به ۱/۲۸ به ۴/۹۱ و وزن مولکولی متوسط ۱۰۱۳ کیلو دالتون تشکیل شده است. Li و همکاران یک کمپلکس پلی ساکارید-پپتید جدید ۱۶ کیلو دالتونی از قارچ Pleurotus abalones متشکل از مونوساکارید هایی همچون گلوکز، رامنوز، اسید گلوکورونیک و گالاکتوز به نسبت مولی ۲۲/۴ به ۱ به ۱/۷ به ۱/۶ استخراج کردند. ترکیب پپتیدی با توالی اسید آمینه N-ترمینال با آنزیم های آنتی اکسیدانی شباهت دارد که نشان می دهد عملکرد آنتی اکسیدانی P. abalones ممکن است به ترکیب پپتیدی موجود در کمپلکس پلی ساکارید-پپتید بر گردد. Wu و همکاران ترکیب Cs-HK1 قارچ C. sinensis را بررسی کردند و نتیجه گرفتند که بخش کربوهیدراتی اگزوپلی ساکارید (EPS) بطور عمده از گلوکز و مانوز به نسبت ۳/۲ به ۱ تشکیل شده است. ترکیب گلیکوپپتیدی EPS با وزن مولکولی ۶ کیلو دالتون اثرات آنتی اکسیدانی قابل توجهی نشان داده است. خلاصه ای از مطالعات انجام شده در مورد پلی ساکارید های قارچ های خوراکی و دارویی موثر در کاهش خستگی در جدول ۳ آمده است.

جدول ۳٫ پلی ساکارید های قارچ های خوراکی و دارویی موثر در کاهش خستگی

خانواده گونه ترکیب پلی ساکاریدی مکانیسم ضد خستگی
Ganodermataceae Ganoderma lucidum β-D-گلوکان تحریک فعالیت ماکروفاژها، افزایش فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی
Agaricaceae Agaricus bisporus β-۱،۳-گلوکان افزایش فعالیت سلول های کشنده طبیعی
Pleurotaceae Pleurotus ostreatus β-گلوکان تعدیل تغییرات در سلول های کشنده طبیعی
Meripilaceae Meripilus giganteus گلوکان، وزن ۱۰۵×۱/۴۸ دالتون افزایش فعالیت جاروب کنندگی رادیکال های آزاد
Entolomataceae Entoloma lividoalbum            β-گلوکان تحریک ماکروفاژ ها، اسپلنوسیت ها و تیموسیت ها؛ افزایش فعالیت جاروب کنندگی رادیکال های آزاد
Cordycipitaceae Cordyceps sinensis CSP-1 متشکل از گلوکز، مانوز و گالاکتوز به نسبت ۱ به ۰/۶ به ۰/۷۵؛ کمپلکس گلیکوپپتید-  EPS، بخش EPS متشکل از گلوکز و مانوز به نسبت ۳/۲ به ۱ و گلیکوپپتید با وزن ۶ کیلودالتون اثرات هیپوگلیسمی؛ مهار تولید اسید لاکتیک و افزایش ذخیره گلیکوژن در کبد و عضلات؛ تنظیم هورمون بدن
Tremellaceae Tremella fuciformis زنجیره اصلی D-مانان با پیوند (۳→۱)- αو زنجیره های جانبی گزیلوز و اسید گلوکورونیک بهبود عملکرد عضلات؛ افزایش فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی و افزایش فعالیت جاروب کنندگی رادیکال های آزاد؛ افزایش سنتز پروتئین کبدی
Marasmiaceae Lentinus edodes مانوز، گلوکز و گالاکتوز افزایش فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی و افزایش فعالیت جاروب کنندگی رادیکال های آزاد
Physalacriaceae Armillaria ostoyae گلوکز و گالاکتوگلوکان منشعب تشکیل شده از گلوکز و گالاکتوز با نسبت مولی ۶ به ۱ فعالیت آنتی اکسیدانی
Physalacriaceae Flammulina velutipes سه هتروپلی ساکارید متشکل از گلوکز، گالاکتوز، مانوز و گزیلوز در نسبت های مختلف با وزن های مولکولی ۹۹۳۰، ۶۲۲۹۰ و ۳۶۳۱۰ دالتون فعالیت آنتی اکسیدانی
Polyporaceae Lentinus fusipes هتروگلیکان تشکیل شده از D-گالاکتوز و D-گلوگز با نسبت های مولی ۱ به ۱ و وزن ۶۰ کیلودالتون تحریک فعالیت اسپلنوسیت ها و ماکروفاژ ها؛ به دام انداختن رادیکال DPPH
Polyporaceae Ganoderma atrum ترکیب پلی ساکارید-پروتئین با پلی ساکارید شامل مانوز، گالاکتوز و گلوکز به نسبت ۱ به ۱/۲۸ به ۴/۹۱ و وزن مولکولی ۱۰۱۳ کیلو دالتون فعالیت آنتی اکسیدانی؛ اثرات تعدیل کنندگی سیستم ایمنی
Pleurotaceae Pleurotus abalones کمپلکس پلی ساکارید-پپتید با پلی ساکارید متشکل از گلوکز، رامنوز، اسید گلوکورونیک و گالاکتوز به نسبت مولی ۲۲/۴ به ۱ به ۱/۷ به ۱/۶ و پپتید با توالی اسید آمینه N-ترمینال فعالیت آنتی اکسیدانی

در میان ویژگی های پلی ساکارید ها در قارچ های خوراکی و دارویی به مواردی همچون مهار تشکیل اسید لاکتیک، افزایش ذخیره گلیکوژن، تنظیم هورمون، تنظیم گلوکز خون، اثرات آنتی اکسیدانی و تعدیل کنندگی سیستم ایمنی می توان اشاره کرد که در این حالت بدن با انرژی کافی با خستگی مبارزه می کند.

  1. سایر ترکیبات فعال قارچ ها با اثرات ضد خستگی

۵.۱. پروتئین و پپتید

نقش اصلی پروتئین ها و پپتید های قارچ های خوراکی و دارویی در بهبود عملکرد قلبی-عروقی، تعدیل سیستم ایمنی و اثرات آنتی اکسیدانی می باشد. ماکرومولکول پلی پپتید عصاره آبی C. sinensis با تحریک تولید نیتریک اکسید و EDHF، سبب القای اثرات وازودیلاسیون و بهبود عملکرد قلبی-عروقی شده است. این ترکیب به منظور تامین اکسیژن و مواد مغذی مورد نیاز عضلات، خون را دوباره توزیع کرده و گردش خون را برای حذف مواد زائد در عضلات افزایش داده است. این پلی پپتید با کمک به گردش خون و پاکسازی خون به منظور حمل اکسیژن و مواد مغذی بیشتر در سراسر بدن، سطح انرژی کبد را افزایش داده است. پروتئین LZ-8) Ling Zhi-8)  موجود در عصاره گانودرما لوسیدوم با کمک به لنفوسیت های T در پاسخ به سیتوکین ها، سبب افزایش اثرات تعدیل کنندگی سیستم ایمنی شدند. نشان داده شد پپتید ها و پروتئین های خام استخراج شده از گانودرما لوسیدوم دارای اثرات آنتی اکسیدانی هستند. Girjal و همکاران دریافتند ترکیب اسید آمینه موجود در پپتید گانودرما لوسیدوم غنی از فنیل آلانین، اسید آسپارتیک، پرولین، هیستیدین و ایزولوسین می باشد. Geng و همکاران یک پپتید مهار کننده آنزیم مبدل آنژیوتانسین از عصاره آبی اندام زایشی قارچ Tricholoma matsutake استخراج کردند، که اثرات ضد فشار خون در بهبود عملکرد قلبی-عروقی دارد. این پپتید همچنین با مهار رادیکال DPPH، اثرات آنتی اکسیدانی از خود نشان داده است.

۵.۲. آدنوزین

آدنوزین یک نوکلئوزید پورین است که شامل ریبوز و آدنین می باشد (شکل ۳ (b)). این ترکیب یکی از نوکلئوتیدهای DNA و جزء مولکولی ATP، ADP و AMP بوده که نقش مهمی در فرایندهای بیوشیمیایی مانند انتقال انرژی و هدایت پیام دارد. مطالعات نشان داده است که آدنوزین می تواند سبب کاهش ویسکوزیته خون و افزایش ظرفیت اکسیژن خون شود. آدنوزین در بسیاری از قارچ های دارویی از جمله G. lucidum و C. sinensis کشف شده است. از آنجایی که آدنوزین مانع جذب یون کلسیم توسط سلول های عضلانی و سبب تداخل داخل سلولی می شود، انقباض عضلات صاف جدار عروقی مهار می شود و موجب اتساع عروق و افزایش خون اکسیژن دار به سلول های عضلانی می شود.

Yoshioka و همکاران دریافتند که آدنوزین جدا شده از قارچ Grifola gargal می توانند جذب گلوکز در سلول های ماهیچه های اسکلتی را افزایش دهد. مطالعه Kawagishi و همکاران نشان داد که آدنوزین می تواند اثرات مهاری بر تجمع پلاکت ها داشته باشد، که این ویژگی به افزایش گردش خون و کاهش خستگی کمک می کند.

۵.۳. تری ترپنوئید ها

مطالعه Zhu و همکاران نشان داد که تری ترپنوئید های استخراج شده از گانودرما لوسیدوم اجزای فعالی در بهبود اثرات آنتی اکسیدانی هستند. تری ترپتوئید ها به واسطه به دام انداختن نیتریت اکسید و آنیون سوپراکسید سبب جلوگیری از تشکیل پروکسی نیتریت و مهار پراکسیداسیون لیپیدی می شوند. این ترکیبات با مهار α۵-ردوکتاز که آنزیم مهمی در فعال کردن تستوسترون است، به تنظیم سطح تستوسترون بدن کمک می کنند، بویژه زمانی که میزان تستوسترون به صورت غیر طبیعی بالاست. Huang و همکاران دریافتند که Antrodia camphorate دارای مقادیر زیادی تری ترپنوئید با نام های ارگوستان و لانوستان در عصاره خود بوده است (شکل ۳ (c)). آن ها همچنین اثرات ضد خستگی قابل توجهی به همراه افزایش وابسته به دوز زمان شنا، گلوکز خون و میزان گلیکوژن عضلات و کبد و کاهش وابسته به دوز لاکتات پلاسما، آمونیاک و فعالیت کراتین کیناز مشاهده کردند.

۵.۴. ترکیبات فنولی/فلاونوئیدی

Islam و همکاران ۴۳ قارچ مورد استفاده در چین را بررسی کرده و نتیجه گرفتند ارتباط نزدیکی بین ترکیبات فنولی/فلاونوئیدی و فعالیت آنتی اکسیدانی وجود دارد. در میان این قارچ های خوراکی، Boletus aereus، Phellinus igniarius، Umbilicaria esculenta، Grifola frondosa و Chroogomphus rutilus میزان ترکیبات فنولی و فلاونوئیدی بیشتر و متعاقبا اثرات آنتی اکسیدانی بیشتری داشتند. محققان دریافتند عصاره متانولی  A. bisporus که دارای اسید گالیک، فلاونوئید، اسید آسکوربیک و ترکیبات فنولی می باشد، رادیکال های آزاد را به دام انداخته و اثرات آنتی اکسیدانی قوی از خود نشان می دهد. ترکیبات پلی فنولی استخراج شده از Inonotus obliquus تحت عنوان اینونوبلین ها و فلی گریدین ها (شکل ۳ (d))، اثرات مهاری قوی در برابر رادیکال DPPH و آنیون سوپراکسید از خود نشان دادند.

علاوه بر ترکیبات فوق، مانیتول و کوردیسپین موجود در عصاره C. sinensis، اجزای فعالی در به دام انداختن رادیکال های آزاد هستند. مانیتول یک قند الکلی است که معمولا در باکتری ها، مخمر ها و قارچ ها وجود دارد. این ترکیب در به دام انداختن رادیکال های هیدروکسیل تولید شده توسط سیستم دفاعی پاتوژن موثر است. کوردیسپین یک ۳-دئوکسی آدنوزین بوده که از نوکلئوزید آدنوزین در عدم حضور اکسیژن در موقعیت ˈ۳ ریبوز آن مشتق شده است. این ترکیب هم توانایی به دام انداختن رادیکال هایی همچون هیدروکسیل و آنیون سوپراکسید را دارد.

تمام اثرات این اجزای بیولوژیکی قارچ های خوراکی و دارویی به تنظیم تعادل بدن و برقراری یک سیستم کارامد کمک می کند تا خستگی را کاهش دهد. جدول ۴ ترکیبات فعال قارچ های خوراکی و دارویی و عملکرد آن ها در کاهش خستگی را به طور خلاصه بیان می کند. شکل ۳ ساختار اجزای فعال قارچ های خوراکی و دارویی از جمله β-۱،۳-گلوکان، آدنوزین، تری ترپنوئید و پلی فنول را نشان می دهد.

جدول ۴٫ سایر ترکیبات فعال (غیر از پلی ساکارید ها) و مکانیسم های ضد خستگی برخی قارچ های مهم

خانواده گونه ترکیبات فعال مکانیسم ضد خستگی
Cordycipitaceae Cordyceps sinensis پلی پپتید

 

مانیتول

کوردیسپین

افزایش عملکرد قلبی-عروقی بواسطه اثرات وازودیلاسیون، افزایش انرژی کبد

به دام انداختن رادیکال آزاد

به دام انداختن رادیکال آزاد

Ganodermataceae Ganoderma lucidum پروتئین LZ-8

 

پپتید با اسید آمینه های غنی از فنیل آلانین، اسید آسپارتیک، پرولین، هیستیدین و ایزولوسین

تری ترپنوئید ها

 

آدنوزین

افزایش پاسخ لنفوسیت های T به سیتوکین ها

اثرات آنتی اکسیدانی

 

 

اثرات آنتی اکسیدانی قوی، تنظیم سطح تستوسترون بدن

مهار تجمع پلاکت به منظور افزایش جریان خون

 

Agaricaceae Agaricus bisporus اسید گالیک، فلاونوئید، اسید آسکوربیک و ترکیبات فنولی اثرات آنتی اکسیدانی
Tricholomataceae Tricholoma matsutake پپتید افزایش عملکرد قلبی-عروقیبا کاهش فشار خون، به دام انداختن رادیکال آزاد
Meripilaceae Grifola gargal آدنوزین افزایش جذب گلوکز در سلول های ماهیچه های اسکلتی
Fomitopsidaceae Antrodia cinnamomea تری ترپتوئید های ارگوستان و لانوستان افزایش قابل توجه عملکرد عضلانی
Hymenochaetaceae Inonotus obliquus پلی فنل های اینونوبلین و فلی گریدین فعالیت جاروب کنندگی رادیکال DPPH و آنیون سوپراکسید

 

  1. سخن نهایی و چشم انداز های آینده

جایگاه های فعال مهم به منظور فعالیت ضد خستگی قارچ های خوراکی و دارویی شامل سیستم عضلانی، سیستم آنتی اکسیدانی بدن، سیستم قلبی-عروقی، سیستم هورمونی و سیستم ایمنی است. برای عملکرد عضلانی، قارچ ها به طور عمده بر ذخیره گلیکوژن کبد و عضلات و اسید لاکتیک خون تاثیر می گذارند که علل اصلی خستگی عضلانی هستند. در سیستم آنتی اکسیدانی، قارچ ها با تحریک فعالیت آنزیم های SOD و GSH-Px و محدود کردن اثرات مضر ROS، سیستم آنتی اکسیدانی را بهبود می بخشند. در سیستم ایمنی و هورمونی، عملکرد  ضد خستگی بواسطه تحریک فعالیت سلول های ایمنی و بیان سیتوکین ها و تستوسترون ایجاد می شود. علاوه بر این اثرات ضد خستگی، برخی قارچ های دارویی با افزایش سطح انرژی کبد، گردش خون و تنظیم گلوکز خون به جلوگیری از خستگی کمک می کنند. بطور کلی، قارچ های خوراکی و دارویی با بهبود عملکرد صحیح و تعدیل سیستم های بیولوژیکی در حفظ الگوی هارمونیک بدن به کاهش خستگی کمک می کنند.

در میان ترکیبات زیستی فعال موجود در قارچ های خوراکی و دارویی، پلی ساکارید ها مهم ترین اجزای مسئول این ویژگی ها به شمار می روند، که فعالیت آن ها بر اساس اندازه، ساختار و ترکیب متفاوت است. علاوه بر این، سایر ترکیبات فعال از جمله پپتید ها، آدنوزین ها، تری ترپنوئید ها، پلی فنل ها و فلاونوئید ها بواسطه تاثیر بر سیستم آنتی اکسیدانی، قلبی-عروقی، هورمونی و ایمنی، عملکرد بدن را بهبود می بخشند.

از آنجایی که اکثر مطالعات انجام شده بر مدل های حیوانی صورت گرفته است، نمی توان به قطع گفت قارچ های خوراکی و دارویی بطور موثری بر خستگی انسان هم موثر هستند. در عین حال، غیر از پلی ساکارید ها، مطالعات کمی در زمینه ارتباط مستقیم یک ترکیب زیستی فعال با اثرات ضد خستگی وجود دارد. مطالعات بیشتری در زمینه مکانیسم ضد خستگی قارچ های خوراکی و دارویی وجود دارد.

 

منبع: ncbi

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *