В средней полосе СССР и в его северных районах важной сельскохозяйственной культурой является рожь. Если проходя ржаным полем приглядеться внимательно к колосьям, иногда можно заметить торчащие на них вместо зерен темно-фиолетовые, слегка изогнутые выросты— это рожки спорыньи.
Спорынья (рис. 107) — гриб, паразитирующий на ржи и дикорастущих злаках. На крестьянских полях старой дореволюционной России спорынья встречалась в изобилии. Забитому нуждой крестьянину крупные рожки, выступающие из ржаных колосьев, казались прибавкой к скудному урожаю — «спорым хлебом». Отсюда и ведет свое начала старинное народное название спорыньи. Но такое представление было глубоко ошибочным: спорынья — не добавка к хлебу, а яд. Продолжительное употребление муки с примесью спорыньи вызывает тяжелое заболевание, известное в медицине под названием эрготизма, которое может проявляться в двух формах: судорожного эрготизма, именуемого в народе «злой корчей», и гангренозного эрготизма — «антонова огня». Отравление спорыньей сопровождается мучительными болями, сильными судорогами и нередко оканчивается смертью. При гангренозной форме болезни ткани, в первую очередь концы пальцев, ушей, лишаются питания из-за сужения капилляров, темнеют, а затем отмирают. Нередки также тяжелые симптомы со стороны нервной системы.
Рожки спорыньи издавна применяли в медицине под латинским названием Secale cornutum, происхождение которого связано с тем, что гриб паразитирует главным образом да ржи (Secale cereale) и имеет вид изогнутых, похожих на рог (cornus) образований. Secale cornutum и означает «рожь рогатая».
Спорынья — Claviceps purpurea Tulasne принадлежит к порядку спорыньевых — Саvicipitales и классу сумчатых грибов — Ascomycetes. Спорынья имеет сложный цикл развития. Рожки, опадая с колосьев или попадая в землю вместе с посевным зерном, перезимовывают на полях. Весной они начинают прорастать, развивая красные плодовые тела в виде тонких ножек, несущих шаровидную головку. В головке образуются споры, созревающие ко времени цветения ржи. В результате заражения колосья покрываются липкой жидкостью (медвяная роса), в которой находится масса спор. Эта жидкость привлекает насекомых, разносящих споры на здоровые колосья. Происходит вторичное заражение поля. Ко времени созревания зерна зараженная завязь превращается в рожки. Итак, спорынья представляет покоящуюся стадию гриба.
Раньше спорынья встречалась по всей России, особенно в северных районах. До 1932 г. ее заготовляли так много, что, несмотря на значительное потребление и экспорт, она была в избытке и затоваривала склады. Но по мере улучшения агротехники (очистка зерна перед посевом, борьба с вредителями и пр.) спорынья почти исчезла с полей, поэтому встал вопрос об освоении се в культуре.
Работы по полевой культуре спорыньи, проведенные ВИЛРом и его опытными станциями, показали, что спорынья легко культивируется; выведены высокоалкалоидные ее разновидности. Путем селекции удалось получить спорынью с содержанием алкалоидов 0,3—0,4% и выше, в то время как при заготовках природной спорыньи считались рысококачественными рожки, содержащие лишь 0,05% алкалоидов. Маточный материал штаммов в виде чистой пробирочной культуры ВИЛР передает в совхозы «Союзлекраепрома». Размножение материала ведется на месте.
Чтобы заразить колосья ржи, их зажимают между деревянными досками, одна из которых с иглами, а другая обита войлоком, пропитанным суспензией спор. В результате внутрь проколотых цветков попадают споры гриба. Заражение осуществляют в начале выколашивания ржи в прохладное время суток. Созревание рожков спорыньи наступает через 5—6 дней после заражения, что совпадает с началом периода восковой спелости зерна. Для возделывания- спорыньи делают ленточный посев ржи на небольших участках, и рожки по мере созревания собирают вручную. На больших участках зараженную спорыньей, рожь убирают комбайном и отделяют рожки от зерна с помощью концентрированных селевых растворов. Затем рожки промывают и быстро сушат при температуре не выше 50°С.
Химическое исследование спорыньи имеет более чем столетнюю историю. Анализ ее затруднен вследствие легкой разлагаемости составных веществ. Во второй половине XIX в. русские профессора Г. Драгендорф и Р. Коберт с сотрудниками установили, что в спорынье имеется несколько алкалоидов, но при примитивном оборудовании лабораторий изолировать их в чистом виде не удалось.
Первый выделенный из них кристаллический алкалоид, названный эрготином \ удалось получить в 1875 г. французскому химику Танрэ, однако этот алкалоид не оказывал физиологического действия. Только в XX в. постепенно удалось выделить отдельные чистые действующие вещества. В 1906 г. был изолирован кристаллический алкалоид эрготоксин, обладающий сильным маточным действием, в 1918 г. — эрготамин и эрготаминин. Казалось* были окончательно найдены действующие вещества. Но при исследовании доброкачественности образцов спорыньи всегда наблюдалось несоответствие между результатами химического анализа и биологической стандартизацией. Часто образцы, выдерживающие биологическую оценку, оказывались малоалкалоидными. Ввиду этого химики снова взялись за изучение спорыньи, в результате чего из рожков спорыньи, паразитирующей на ржи, выделено около 40 алкалоидов, производных лизергиновой кислоты и клавина. 18 алкалоидов, производных лизергиновой кислоты, представлены в виде 9 пар диастереоизомерных соединений. Левовращающие алкалоиды обладают высокой биологической активностью, в то время как правовращающие имеют слабое действие. В свежесобранных рожках спорыньи находятся в основном левовращающие алкалоиды, а в сырье при длительном и неправильном хранении могут преобладать правовращающие алкалоиды. Кроме алкалоидов в спорынье содержатся амины, аминокислоты, жирное масло, углеводы, органические кислоты, пигменты, стерины.
Препараты спорыньи применяют в акушерско-гинекологической практике для усиления сокращений матки и остановки маточных кровотечений.