Fakta om: Meldrøye (Claviceps species)

Meldrøyesoppene er i stand til å produsere giftige stoffer som var årsak til flere epidemier i middelalderen. Det var vanlig å øke kornmengden (eller ”drøye melet”) i dårlige tider med de svarte utvekstene på kornaksene, en skikk som gjenspeiles i det norske navnet meldrøye (eller mjølauke). Den gangen døde flere hundre tusen mennesker etter å ha spist rug som var infisert med vanlig meldrøye (Claviceps purpurea). Overlevende fikk kronisk prikking/brenning i lemmer, og kunne utvikle koldbrann som i verste fall medførte tap av ben og armer.

Den kroniske sykdommen en fikk av å spise meldrøye-infisert korn er ofte referert som St. Antonius' ild. Bakgrunnen for dette er at menigmann på den tiden trodde epidemiene og koldbrannen var Guds straff, mens de kristne lærde på sin side kjente til sammenhengen mellom meldrøye og sykdommen uten å informere folket om dette.

Antonitterordenen, en munkeorden med St. Antonius som skytshelgen, ble opprettet i 1093 for å ta seg av lidelsene, og syke oppsøkte klosteret for å få helbredelse ved hjelp av bønner til den hellige St. Antonius. Munkene dyrket imidlertid korn hvor giftig meldrøye ble renset vekk, og den mirakuløse helbredelsen skyltes derfor servering av giftfri diett. Siden giftstoffene i meldrøye kan ha effekter på nervesystemet og gi hallusinasjoner, antas det i dag at middelalderens historier om hekseri og trolldom kan ha en sammenheng med meldrøyeforgiftning.

Kort innføring i meldrøyesoppenes biologi
Soppene i slekten Claviceps infiserer blomstene til bestemte grasarter om våren med kjønnede sporer (ascosporer). Sporene spirer og infiserer grasblomstens fruktemne. Soppinfeksjonen stimulerer blomsten til å produsere sukkerholdig saft (honningdugg) hvor soppen på sin side produserer store mengder med ukjønnete soppsporer (konidier). Den sporeholdige honningduggen spres med insekter fra det ene grasakset til det neste, slik at en stor andel grasblomster kan bli infisert av soppen. Mot slutten av vekstsesongen utvikler ikke infiserte blomster seg til grasfrø/korn, men omdannes til et hornaktig, svartfiolett sclerotium som består av tett sammenpressede sopphyfer.

Sklerotiene til de fleste Claviceps-artene er en til fire ganger større enn frøene til den infiserte planten. De er vesentlig mindre på grasarter med små frø (f. eks. Agrostis) enn på grasarter med store frø (f. eks. Lolium). Sklerotiet fungerer som soppens overvintringsorgan. De faller av som frø ville ha gjort og ligger på bakken inntil den nye vekstsesongen starter. Om våren vokser det opp sporebærende organer (fruktlegemer eller stromata) fra sklerotiet med størrelse og form som knappenåler. Disse danner kjønnede sporer som på nytt kan infisere grasblomster.

Forekomst av viktige meldrøyearter
De fleste Claviceps-artene kan bare infisere grasarter innenfor en eller noen få slekter. Unntaket er C. purpurea som kan infisere mer enn 200 grasarter.

Claviceps purpurea, vanlig meldrøye
Arten er den best kjente og studerte i slekten Claviceps. Den kan infisere mer enn 200 grasarter, i underfamilien Pooidea kan nesten alle artene infiseres av soppen. Underfamilien inkluderer økonomisk viktige slekter som Agrostis, Avena (f. eks. havre), Dactylis, Festuca, Hordeum, Lolium, Poa, Secale (f. eks. rug), Triticum (f. eks. hvete). Sorghum species kan imidlertid ikke bli infisert av vanlig meldrøye. C. purpurea forekommer i de fleste tempererte områder på jorda og har global utbredelse.

Claviceps africana
Det har vært kjent siden 1924 at en meldrøyeart kan infisere Sorghum species, men den ble ikke beskrevet før i 1991. Da fikk den navnet C. africana. På 90-tallet spredte C. africana seg fort til Sorghum produksjonen på andre kontinenter, og den er nå kjent i det sørlige Asia, Afrika, Australia og Amerika.

Claviceps paspali
Arten har antakeligvis sin opprinnelse i Sør-Amerika, men den har spredt seg til USA, Australia, New Zealand, Sør-Afrika og middelhavsregionen. C. paspali infiserer trolig utelukkende arter i grasslekten Paspalum som har en historisk betydning som beiteplante.

Giftstoffene som produseres av meldrøyesopper
Sklerotiene til mange Claviceps-arter inneholder alkaloider som kan føre til alvorlige forgiftninger hvis de spises av mennesker eller dyr. På den andre siden har flere av alkaloidene en lang tradisjon som medikament under fødsler, mot migrene, Parkinson, eller for bestemte psykiske lidelser.

Noen alkaloider som produseres av soppen C. purpurea er blant de viktigste naturstoffene som brukes av legemiddelindustrien, men i dag hovedsakelig i form av ikke-naturlige derivater på grunn av bivirkningene til de naturlige alkaloidene.

Følgende kategorier av alkaloider er kjent å bli produsert i Claviceps slekten:

• Ergot-alkaloider
  • tre undergrupper: claviner, enkle lysergsyre-derivater, ergopeptiner
• Indol diterpener

Ergot-alkaloider: koldbrann og LSD
Samtlige betydningsfulle ergot-alkaloider med tanke på bioaktivitet er derivater av lysergsyre. Dette er naturstoffer som er velkjent for effektene på sentralnervesystemet (CNS) og hjerte- karsystemet (det kardiovaskulære systemet, CVS). Avhengig av den kjemiske strukturen virker noen av alkaloidene primært på CNS mens andre primært har effekter på CVS. Noen lysergsyreamider har hallusinogene effekter - mest kjent i den sammenhengen er LSD (forkortelse for LysergSyreDietylamid eller lysergsyrederivat). Effekten på CVS er et resultat av at den glatte muskulaturen i blodkarene trekker seg sammen, noe som fører til en reduksjon av blodgjennomstrømning i perifere kroppsdeler (fingrer, føtter, ører, hale). Dette fører til avtagende blodtilførsel, ødeleggelse av vevet i de aktuelle kroppspartiene, og i de mest ekstreme tilfellene til koldbrann og tap av kroppsdelene.

Indol diterpener
Denne typen forbindelser kan føre til såkalte tremorgene effekter (av tremor – skjelving), som oftest utrykker seg som muskelkramper. En forgiftning kan føre til en midlertidig paralysering av bakbeina hos dyr, tretthet og/eller kramper. En forgiftning med indol diterpener fører bare i ekstreme tilfeller til død. Hester, sau og til og med kjøttetere kan bli forgiftet, men tilfeller blant storfe er sjelden.

Forskning på meldrøyetoksiner ved Veterinærinstituttet

• Undersøke alkaloidsammensetningen til C. purpurea sklerotier fra norske grasplanter
• Undersøke alkaloidsammensetningen til C. paspali og C. cynodontis fra New Zealand og Sør-Afrika
• Undersøke kontamineringen av durra (Sorghum)-baserte fermenterte drikkevarer fra Lesotho med alkaloider relatert til C. africana (initiert av Blåkors)

Kontaktpersoner ved Veterinærinstituttet
Silvio Uhlig

Christopher O. Miles

Trude Vrålstad

Linker
Meldrøye, europeernes uhyggelige følgesvenn fra St. Antonius til Stg. Pepper: http://folk.uio.no/klaush/clav_pur.htm