W Hajnówce kolekcjonują ekstrakty z grzybów. Tajemnic nie brakuje

Tą kłodą zajęły się dwa ­gatunki grzybów. Już widzę trzeci, a ­­tutaj czwarty i kolejny... – Marek Wołkowycki ma tzw. grzybie oko. Tam, gdzie inni widzą kilka gatunków, on potrafi dostrzec nawet kilkanaście. Mykolog wyjmuje z kieszeni swój ulubiony giętki nożyk i delikatnie odkrawa z kłody świerka fragment grzyba. Wkłada go do papierowej koperty, którą opisuje: ­Antrodia serialis. Dodaje datę, numer oddziału leśnego puszczy, gatunek drzewa, stopień jego rozkładu, informację o zapachu i czy grzyb zmienia kolor pod wpływem dotyku. To wszystko pomoże później w jego identyfikacji. Tak przygotowane koperty zawozi do Banku Ekstraktów z Grzybów Centrum Naukowo-Badawczego w Hajnówce.

Mekka mykologów

W Puszczy Białowieskiej istnieje prawdo­podobnie od 3 do 4 tysięcy gatunków grzybów, z czego około 1800 stanowią grzyby wielkoowocnikowe, czyli takie, których owocniki można zobaczyć gołym okiem. Wyrastają nad ziemię, ale znaczna część wielu grzybów ukryta jest pod nią. Tam rozrasta się grzybnia – potężna sieć stworzona czasem dosłownie z bilionów rozgałęzień.

Jak pisał Peter Wohlleben w „Sekre­tnym życiu drzew”: „Cienkie pasma grzybni przenikają glebę i oplatają ją siatką o trudno wyobrażalnej gęstości. Łyżeczka do herbaty leśnej gleby zawiera bowiem dobrych kilka kilometrów strzępków grzyba”. Grzybnia rozrasta się po całym lesie, aby zapewnić sobie ochronę i pożywienie. Sieć strzępków, zwana czasem Wood Wide Web, wykorzystywana jest też przez drzewa do przesyłania komunikatów o niebezpiecznych owadach czy suszy.

Dokładna liczba gatunków, tych w Pu­szczy Białowieskiej i ogólnie na ­świecie, jest niezwykle trudna do oszacowania. Grzyby stanowią odrębne królestwo składające się z około 1,5 mln gatunków. Wciąż odkrywa się nowe i weryfikuje stare. Dzięki badaniom genetycznym wiele z nich, zidentyfikowanych niegdyś jako osobne gatunki, okazuje się jednak tymi samymi. Za przykład Wołkowycki podaje grzyby z rodziny Septoria, do której niegdyś należało na świecie około 1200 gatunków. Po weryfikacji genetycznej ostało się ich tylko 230. Gatunków zatem jednocześnie ubywa i przybywa.

Do tej pory opisano jedynie ok. 10 proc. wszystkich gatunków grzybów. – Każdy naukowiec zajmujący się mykologią na świecie wie, gdzie znajduje się puszcza, i chce tu przyjechać – twierdzi Wołkowycki. Puszcza Białowieska jest bowiem niezwykłym miejscem pod względem bioróżnorodności. Występują tu rzadkie gatunki grzybów, które potrzebują określonych podłoży, np. bardzo starych kłód dębowych. Tylko na nich potrafią się rozwijać i nie mają zdolności przenoszenia się na większą odległość czy na inne podłoża. Mogą przetrwać wyłącznie w lesie, w którym człowiek nie przerwał procesów naturalnych.

Poszukiwani zabójcy drzew

Specjalizacją Marka Wołkowyckiego są grzyby poliporoidalne, czyli tzw. huby. Zainteresował się nimi już w szkole podstawowej, gdy na lekcji przyrody nauczycielka nazwała je zabójcami drzew. Rzeczywiście posiadają one zdolność rozkładu drewna, a rozkład materii jest najważniejszą umiejętnością grzybów w ogóle. Utożsamiane z rozkładem, śmiercią, trucizną, wzbudzały wśród ludzi strach.

W polskiej kulturze wierzono, że mają związek z zaświatami, nieczystymi siłami i magią, co odzwierciedlają też zwyczajowe nazwy niektórych grzybów: diablik, szatan, grzyb czortowy. We współczesnej popkulturze grzyb to wciąż zagrożenie. Bijący rekordy oglądalności serial „The Last of Us” opowiada o świecie, w którym kontrolę nad ludźmi przejęły właśnie grzyby. Inspiracją dla twórców najpierw gry komputerowej, a później serialu były grzyby z rodzaju Cordyceps. Pasożytują na wielu gatunkach zwierząt i niektóre potrafią zmienić w zombie. Może nie ludzi, ale m.in. mrówki. Cordyceps atakuje owada, żywi się nim i niejako przejmuje nad nim kontrolę, kierując w wyższe partie roślin, gdzie z głowy np. nieżywej już mrówki wyrośnie następnie owocnik.

Grzyby to jednak nie tylko śmierć i rozkład, to także odrodzenie. W przyrodzie pełnią wyjątkowo ważną funkcję – zapewniają ciągłość obiegu materii i przepływu energii, wprowadzając celulozę i ligninę. To również dzięki nim tworzy się gleba. Nie jest przesadą stwierdzenie, że od grzybów zależy życie na Ziemi.

Grzyby, które leczą

Specjalizacją drugiego mykologa pracującego w Centrum Naukowo-Badawczym w Hajnówce, Eugene'a Yurchenka, są grzyby kortycjoidalne. Pokrywają pnie drzew powłokami, które wyglądają jak pleśń. To właśnie one wraz z hubami najbardziej interesują naukowców z Poli­techniki Białostockiej. Obydwie grupy potrafią rozkładać martwe drewno, jest więc prawdopodobne, że wykażą także aktywność biologiczną.

– Grzyby są bardzo bogate w związki prozdrowotne, zwykłe kurki mają więcej beta-karotenu niż marchewka. Ale nie każdy grzyb to grzyb medyczny, czyli taki, który ma udowodnione działanie farmakologiczne – tłumaczy Ewa Zapora, doktor nauk farmaceutycznych i pełnomocnik rektora ds. Banku Ekstraktów z Grzybów. Skoro grzyb produkuje tak silne związki, które są w stanie rozłożyć drewno, to być może poradzi też sobie z patogenami chorobotwórczymi.

ŚWIAT MYSZY

EWELINA KNAPSKA, neurobiolożka: Kiedy się nie znają i muszą ustalić, kto jest kim, może pojawiać się agresja. Ale gdy ustalą hierarchię, zachowują się pokojowo. Hierarchia to sposób na minimalizowanie przemocy w grupie.

Grzyby, konkurując o pożywienie, wytwarzają substancje eliminujące inne grzyby lub bakterie. Syntetyzują związki przeciwgrzybiczne, antybakteryjne, przeciwwirusowe, przeciwpasożytnicze czy antynowotworowe. Dla ludzi mogą stanowić więc potencjalny antybiotyk, tak jak penicylina. Pierwszy antybiotyk odkrył w 1928 r. Alexander Fleming, który pozostawił w laboratorium nieumyte szalki Petriego i wyjechał na wakacje. Po powrocie spostrzegł, że z szalek zniknęły badane wcześniej bakterie, pojawił się za to grzyb pleśniowy.

W ostatnich latach duże zainteresowanie naukowców wzbudziły także grzyby zawierające psylocybinę – substancję stymulującą receptory mózgowe. W Imperial College London prowadzone są badania kliniczne z udziałem osób cierpiących od wielu lat na tzw. depresję lekooporną. W latach 50. i 60. zeszłego wieku środki psychodeliczne przepisywano pacjentom chorującym na schizofrenię, nerwicę, stany lękowe. Jednak w 1971 r. Richard Nixon ogłosił: „Musimy wprowadzić to, co nazywamy totalną wojną z wrogiem publicznym numer jeden w Stanach Zjednoczonych: groźnymi narkotykami”. Uważa się, że była to decyzja polityczna skierowana przeciwko kontrkulturze dzieci kwiatów i pod naciskiem Nixona ONZ zakazał stosowania środków psychodelicznych także w medycynie.

W Polsce badania nad medycznym wykorzystaniem psylocybiny prowadzi obecnie profesor Krystyna Gołembiowska z Polskiej Akademii Nauk. Na badania nad skutecznością terapii psylocybiną osób chorujących na depresję otrzymała grant w wysokości 2,3 mln złotych. O analizach prowadzonych w Londynie, a potem w Szwajcarii i Stanach Zjednoczonych mówiła w wywiadzie dla „Gazety Wyborczej”: „Wyniki są tak spektakularne, że władze USA prawdopodobnie wydadzą zgodę na prowadzenie tego rodzaju terapii depresji”.

Przepis na nalewkę

Grzybów z Puszczy Białowieskiej pod kątem aktywności nikt dotąd nie badał na tak dużą skalę. Do stworzenia Banku Ekstraktów z Grzybów zainspirował polskich badaczy profesor Jordan Zjawiony, Amerykanin polskiego pochodzenia, który całe zawodowe życie zajmował się substancjami pochodzenia naturalnego i izolacją substancji aktywnych z grzybów. Z Markiem Wołkowyckim poznali się niegdyś na konferencji na temat grzybów psychoaktywnych w Kazimierzu Dolnym. Wtedy w Hajnówce nie było jeszcze odpowiedniego sprzętu do prowadzenia badań, Wołkowycki wysyłał więc Zjawionemu owocniki pocztą na Uniwersytet w Missisipi z prośbą o wstępne badania ich aktywności. Centrum w Hajnówce powstało ostatecznie w 2015 r. jako oddział Instytutu Nauk ­Leśnych ­Politechniki Białostockiej i dziś to do Hajnówki naukowcy z różnych stron świata ślą koperty pełne owocników grzybów, np. z Gwatemali czy Argentyny, choć głównym obszarem badań pozostaje Puszcza Białowieska.

Eugene Yurchenko i Marek Wołkowycki często nie wiedzą, co przynoszą z lasu. Dopóki grzyb nie trafi pod mikroskop, nie da się jednoznacznie stwierdzić, co to za gatunek. Dlatego w zawodzie mykologa-taksonoma sporo jest też miejsca na szczęście i intuicję. Z kopert próbki grzybów trafiają na płytki i pod mikroskopy. Kiedy mykolodzy nie potrafią rozpoznać gatunku, sprawdzają literaturę i „Index Fungorum”, czyli elektroniczny spis wszystkich znanych gatunków świata. Jeśli wyniki nie pasują do żadnego opisanego grzyba, wysyła się próbkę na badania genetyczne. Nowy gatunek grzyba – Septoria krystynae – naukowcy z Hajnówki we współpracy z badaczami z Uniwersytetu Łódzkiego odkryli pięć miesięcy temu.

Z laboratorium pełnego mikroskopów, książek, zielników i pudełek z suszonymi okazami Ewa Zapora prowadzi do laboratorium, w którym powstają ekstrakty. Tutaj grzyby są suszone, krojone, mielone i rozdrabniane na różne inne sposoby. Ręcznie, przy pomocy specjalistycznego młyna lub nawet robota kuchennego z dyskontu, który okazał się wyjątkowo skuteczny. Następnie grzyby wkłada się do słoików i zalewa alkoholem. Opisane etykietami słoiki trafiają do szafy przypominającej spiżarnię.

– Wiecie, jak się robi nalewki? ­Ekstrakty z grzybów powstają bardzo podobnie, nic skomplikowanego – tłumaczy Ewa Zapora. Po miesiącu „nalewkę” wlewa się do kolby szklanej i zachodzi proces odparowywania rozpuszczalnika. Ekstrakt już w postaci proszku lub pasty trafia do probówki, a następnie do lodówki lub zamrażarki. Tam czeka na dalsze badania, które wydarzą się za miesiąc, rok, a może nawet za kilkadziesiąt lat.

Grzybobranie w laboratorium

Na jaki patogen zadziała dany grzyb? Na jaką chorobę uda się stworzyć lek na jego bazie? Możliwości medycznych i weterynaryjnych jest nieskończenie wiele. Bank Ekstraktów z Grzybów zajmuje się przede wszystkim identyfikacją grzybów i ekstrakcją. Podczas badań potencjalnej aktywności współpracuje z partnerami z kraju i ze świata. W zależności od projektu wytypowane ekstrakty testuje się przesiewowo.

Projekt docelowo powinien kończyć się aplikacją, czyli stworzeniem gotowego produktu. Inaczej trudno uzyskać finansowanie. Klasyfikacja i poznawanie nowych gatunków odbywają się właściwie przy okazji. Gdy okaże się, że ekstrakt z danego grzyba wykazuje poszukiwane działanie, należy sprawdzić, czy da się ten gatunek wyhodować w warunkach kontrolowanych. Przemysł technologiczny potrzebuje stałego dostępu do surowca, a nikt nie będzie szukał grzyba po lasach. I tu pojawia się kolejne pytanie: czy ekstrakt ze sztucznie wyhodowanego grzyba będzie miał te same właściwości, co ten z lasu? Nie zawsze. Czasem jego aktywność maleje.

– Grzyby to organizmy cudzożywne, co komplikuje sprawę, mają bowiem mniej stabilny skład chemiczny od roślin. Wpływa na niego i żywiciel, i środowisko, w którym bytuje – tłumaczy Wołkowycki. – Czasem aktywność grzyba, którego zbiorę z wierzby, będzie inna od aktywności tego samego gatunku zebranego z dębu. Na szczęście niekiedy na naukowców czeka dobra wiadomość: grzyb wyhodowany w laboratorium okazuje się nawet bardziej aktywny od swojego krewnego z lasu.

Bank Ekstraktów z Grzybów może się już pochwalić dwoma bardzo poważnymi sukcesami, trzeci najprawdopodobniej zostanie ogłoszony niedługo.

Pierwszy dotyczy ekstraktu z korzeniowca sosnowego. Ten powszechnie występujący w puszczy i innych miejscach na świecie grzyb wykazał w badaniach in vitro oraz in vivo działanie antynowotworowe. Korzeniowiec może być hodowany laboratoryjnie i być może będzie mógł być wykorzystany w leczeniu raka jelita grubego. Odkrycie zostało opatentowane, ale do pojawienia się gotowego leku w sprzedaży jeszcze długa droga.

O drugim sukcesie zdecydował złotoporek niemiły, biała huba, rzadki i zagrożony gatunek wpisany na „Czerwoną listę roślin i grzybów Polski”. Na bazie ekstraktu ze złotoporka powstał lek pochodzenia naturalnego do walki ze zgnilcem amerykańskim, chorobą bakteryjną atakującą pszczoły. Patent uzyskano w listopadzie 2022 r.

Kolejny patent niedługo będzie zgłaszany. Doktor Zapora nie może jeszcze zdradzić nazwy grzyba, ale wiemy już, że jeden z białowieskich gatunków okazał się skuteczny w leczeniu zapalenia wymion u krów.

Ludzi nam trzeba

Aby w Hajnówce mógł powstać Bank Ekstraktów z Grzybów, trzeba było zebrać interdyscyplinarny zespół fachowców: mykologów, chemików, leśników, techników. W rozwijaniu badań muszą wziąć udział lekarze, weterynarze, biotechnolodzy i inni. Największy problem jest z pierwszą grupą specjalistów – mykologami. Każdy, nawet najbardziej skomplikowany projekt nad badaniem grzybów zaczyna się w lesie. Z nożykiem lub żyletką trzeba udać się w zarośla, dać się pokłuć komarom, a mało osób ma na to ochotę. Do tego, jak mówią naukowcy, mykologiczna ścieżka naukowa nie jest prosta. Brakuje czasopism do publikacji wyników badań, trudno zbierać punkty.

W Polsce rośnie zainteresowanie grzybami, przybywa pasjonatów. Grzybami interesuje się także biznes. Organizmy te wykorzystuje się nie tylko w medycynie, ale i w kosmetyce, budownictwie, przemyśle żywieniowym, do wytwarzania biodegradowalnych pojemników i filtrowania wody. Jednak i tu nie powinno się pomijać pracy i wiedzy taksonomów.

– Świat profesorów mykologów się starzeje, a nowego pokolenia nie ma. Nie ma komu przekazywać wiedzy – twierdzi Marek Wołkowycki. Badania nad grzybami medycznymi przeprowadza się wciąż na tych samych gatunkach. Łatwiej uzyskać na nie finansowanie, bo i większa szansa na sukces, mimo że mniej spektakularny. Oprócz kształcenia mykologów istotna jest też ochrona środowiska. Również ze względu na ogromny i niezbadany dotąd potencjał, który tkwi w grzybach. Mykolog Paul Stamets, bohater filmu „Niezwykły świat grzybów”, mówi: „Starodrzewie, zawierające pradawne grzyby, to bogaty rezerwuar związków, które mogą zwalczyć wirusy pandemiczne. Ocalenie starodrzewi to kwestia bezpieczeństwa narodowego”. ©