 |
Isolation and structure determination of biologically active metabolites of Hungarian macrofungi
|
Help 
Print 
|
Here you can view and search the projects funded by NKFI since 2004
Back »
|
| |
Details of project |
|
|
| Identifier |
124476 |
| Type |
PD |
| Principal investigator |
Ványolós, Attila |
| Title in Hungarian |
Hazai nagygombafajok biológiailag aktív metabolitjainak izolálása és szerkezetvizsgálata |
| Title in English |
Isolation and structure determination of biologically active metabolites of Hungarian macrofungi |
| Keywords in Hungarian |
gomba, izolálás, biológiailag aktív, metabolit |
| Keywords in English |
mushroom, fungi, isolation, biologically active, metabolite |
| Discipline |
| Organic, Biomolecular, and Pharmaceutical Chemistry (Council of Physical Sciences) | 80 % | | Ortelius classification: Pharmaceutical chemistry | | Experimental pharmacology, drug discovery and design (Council of Medical and Biological Sciences) | 20 % | | Ortelius classification: Pharmacognosy |
|
| Panel |
Chemistry 2 |
| Department or equivalent |
Institute of Pharmacognosy (University of Szeged) |
| Starting date |
2017-09-01 |
| Closing date |
2019-07-31 |
| Funding (in million HUF) |
10.146 |
| FTE (full time equivalent) |
1.34 |
| state |
closed project |
Summary in Hungarian A kutatás összefoglalója, célkitűzései szakemberek számára
Itt írja le a kutatás fő célkitűzéseit a témában jártas szakember számára.
A gombák évezredek óta nagy megbecsülésnek örvendenek különösen a távol-keleti országokban, mint az étrend fűszeres kiegészítői és a tradicionális gyógyászat értékes eszközei. A Földön élő nagygombafajok becsült száma mintegy 140 ezer, amelynek kb. 10%-ról vannak adatok a tudományos irodalomban, és mintegy 700 faj rendelkezik valamilyen pozitív élettani hatással. A gombáknak a szerves anyagokat előállító növényvilág, és a szerves anyagokkal élő állatvilág mellett, specifikus, a szerves anyagokat lebontó szerep rajzolódott ki az élővilágban. Ennek köszönhetően sajátos anyagcserével rendelkeznek, metabolitjaik között több olyan vegyületcsoportot találunk, amelyeket a terápiában széleskörűen használnak: például a koleszterinszintet csökkentő sztatinok , az antibiotikumok vagy az immunmoduláns hatású béta-glükánok.
Jelen pályázat fő célja, hogy a Magyarországon honos gombafajok kivonatainak felhasználásával célzott hatóanyag-kutatást valósítson meg, melynek eredményeként olyan biológiailag aktív vegyületek nyerhetők, amelyek a gyógyszerkutatás számára perspektivikusak lehetnek. A kutatásra érdemes gombafajokat széleskörű szűrővizsgálatok (tumorsejtek proliferációját gátló, xantin-oxidáz inhibítor, antioxidáns, antimikrobiális) keretében választanánk ki, a kivonatok hatásos komponenseinek izolálását kromatográfiás módszerek alkalmazásával végeznénk, a tiszta vegyületek szerkezetének meghatározása spektroszkópiai módszerekkel történne.
A projekt sikeres lebonyolításának személyi és infrastrukturális feltételei adottak, a kutatási tervben foglaltak biztosítékot jelenthetnek arra, hogy a szűrővizsgálatokon hatásos gombakivonatoktól eljussunk az ígéretes vezérmolekuláig.
Mi a kutatás alapkérdése?
Ebben a részben írja le röviden, hogy mi a kutatás segítségével megválaszolni kívánt probléma, mi a kutatás kiinduló hipotézise, milyen kérdéseket válaszolnak meg a kísérletek.
A jelen kutatás alapkérdése, hogy milyen módon nyerhetők Magyarországon honos nagygombafajokból olyan természetes vegyületek, amelyek a későbbiekben gyógyszerkutatások vezérmolekuláivá válhatnak. Célunk, hogy olyan vegyületeket izoláljunk, amelyek egyfelől valamilyen szerkezeti újdonsággal rendelkeznek, másfelől farmakológiai szűrővizsgálatokban hatásosnak mutatkoznak xantin-oxidáz gátló, antioxidáns, citotoxicitási és antimikrobiális in vitro vizsgálatokban. Kutatásaink eredményeként lehetőség nyílik egy olyan, gombák anyagcsere-termékeiből álló vegyületkönyvtár létrehozására, amely felhasználható a továbbiakban egyéb hatástani vizsgálatok elvégzésére is.
A szűrővizsgálatokban hatásosnak mutatkozó gombakivonatok komponenseit különféle kromatográfiás módszerek (oszlopkromatográfia, rotációs planár kromatográfia, MPLC, HPLC) kombinálásával tervezzük kinyerni, az izolálás egyes lépéseit farmakológiai tesztekkel követjük. A megtisztított anyagok szerkezetét spektroszkópiai módszerek (UV, NMR, MS) segítségével határozzuk meg. Az átfogó szűrővizsgálatok eredményei megalapozhatják a későbbi hatástanilag követett, célzott vizsgálatokat, amelyeknek során tumorellenes, xantin-oxidáz gátló, antioxidáns és antibakteriális vegyületek izolálhatók.
Mi a kutatás jelentősége?
Röviden írja le, milyen új perspektívát nyitnak az alapkutatásban az elért eredmények, milyen társadalmi hasznosíthatóságnak teremtik meg a tudományos alapját. Mutassa be, hogy a megpályázott kutatási területen lévő hazai és a nemzetközi versenytársaihoz képest melyek az egyediségei és erősségei a pályázatának!
A gombák kalóriában szegények, viszont esszenciális aminosavakban, vitaminokban és ásványi elemekben gazdagok, emellett potenciálisan olyan vegyületeket tartalmazhatnak, amelyek pozitív farmakológai hatással rendelkeznek. A kiegyensúlyozott vegyes étrend értékes kiegészítőiként a gombák jótékony hatásai révén, funkcionális élelmiszerként (is) hozzájárulhatnak az egészség megőrzéséhez és a krónikus betegségek kockázatának csökkentéséhez.
Munkánk során a hazai előforduló nagygombafajok gyűjtését, feldolgozását (liofilezés, extrakció, frakcionálás) és farmakológiai teszteken történő szűrővizsgálatát tervezzük, hogy ennek alapján kiválaszthatók legyenek hatóanyag izolálások számára ígéretes, érdekes fajok. Az elvégzett munka kapcsán a következő eredmények várhatók:
- Xantin-oxidáz gátló és antioxidáns aktivitással rendelkező ehető gombák azonosítása
- Antibakteriális hatású fajok feltérképezése
- Új, daganatos sejtek növekedését gátló hatású gombafajok felkutatása
- A várható eredmények minden bizonnyal gazdagítják a hazai gombavilágra vonatkozó farmakológiai ismereteinket, és megalapozzák a későbbi hatástanilag követett vizsgálatokat
- A tervezett kutatások a magyarországi gombafajok átfogó felmérését célzó program részét képezik
A kutatás összefoglalója, célkitűzései laikusok számára
Ebben a fejezetben írja le a kutatás fő célkitűzéseit alapműveltséggel rendelkező laikusok számára. Ez az összefoglaló a döntéshozók, a média, illetve az érdeklődők tájékoztatása szempontjából különösen fontos az NKFI Hivatal számára.
Magyarország, természetföldrajzi változatossága és földrajzi fekvése okán gazdag gombavilággal rendelkezik. Eddig több mint 3000 fajt írtak le hazánkban, ennek viszont csak töredékét vizsgálták gyógyászati szempontból. A gyógynövényektől eltérően a magyar népgyógyászatban a gombák használata igen elenyésző volt, lévén a magyar egy mikofób népcsoport szemben például a távol-keleti vagy a szláv népekkel, amelyek jelentős gombaismerettel és alkalmazási tradícióval rendelkeznek.
A jelen pályázatban tervezett kutatások részeként a Magyarország különböző vidékeiről begyűjtött gombákat egy átfogó szűrővizsgálat keretében pozitív hatástani tulajdonságaikat vizsgálnánk. Olyan fajok vizsgálatára kerülne sor, amelyeket korábban nem, vagy pedig ilyen aspektusból még nem tanulmányoztak, és így a biológiailag aktív vegyületek szempontjából ígéretesek.
A hazai fajgazdag gombavilág minden bizonnyal tartogat olyan fajokat, amelyek kiemelkedő daganatellenes, antioxidáns, húgysavszintet csökkentő és antibakteriális aktivitással rendelkeznek és forrásai lehetnek olyan vegyületeknek, amelyek akár gyógyszerfejlesztések modellvegyületeiként szolgálhatnak. A vizsgált ehető gombák, a tapasztalt jótékony hatások esetén, további gyakorlati jelentőséget hordoznak magukban, amennyiben az egészséges étrendbe betegségmegelőző céllal beilleszthetők.
| Summary Summary of the research and its aims for experts
Describe the major aims of the research for experts.
The popular term mushroom is applied for macrofungi with distinctive fruiting bodies observable to the naked eye. The number of different mushroom species is estimated to be 140,000, of which only 10% are known to science, and about 700 species are known to possess significant pharmacological properties. Mushrooms have long been recognized for their therapeutic value, particularly in the traditional medicines of several Asian countries (China, Japan and Korea). Fungi are one of the most important groups of organisms, as they break down the organic matter built up by plants and animals. Thanks to these essential recycling activities fungi have developed a very specific and diverse metabolism. Examples of this include compounds which have become important tools of modern therapy: the
hypocholesterolemic statins, the antibiotics, the immunomodulator beta-glucans.
The main objective of this study is to explore the Hungarian mushrooms in order to find valuable species with beneficial pharmacological
properties. As part of this project the pharmacological screening of selected mushrooms for xanthine oxidase inhibitory, antioxidant, cytotoxic and antimicrobial activity is planned, followed by in-depths analysis of the highly effective mushrooms to isolate their biologically active metabolites. The present project may contribute to the evaluation of the chemical and pharmacological potential of Hungarian mushrooms,and the results will hopefully lead to the discovery of new natural compounds with valuable pharmacological properties.
What is the major research question?
Describe here briefly the problem to be solved by the research, the starting hypothesis, and the questions addressed by the experiments.
In this project we need to determine whether the Hungarian mushrooms represent a valuable reservoir of new natural products with
beneficial pharmacological properties. Our main goal is to isolate new compounds with unexpected structure and which proved to be
effective in different pharmacological screening systems (xanthine oxidase inhibitory, antioxidant, cytotoxic, antimicrobial). Our results would provide a great opportunity to establish a compound library from the isolated fungal metabolites, which would be useful for other pharmacological investigations, too. The compounds will be isolated from mushrooms selected on the basis of pharmacological screening tests, with the aid of combined chromatographic methods (column chromatography, rotational planar chromatography, HPLC) by guidance of bioassay. The purified compounds will be determined by means of spectroscopic methods (UV, NMR, MS).
The results of the present project will undoubtedly prove, that mushrooms reepresent an untapped source of valuable compounds with
therapuetic potential, and the increasing public interest in mushrooms for discovering new drugs or lead compounds is completely
understandable
What is the significance of the research?
Describe the new perspectives opened by the results achieved, including the scientific basics of potential societal applications. Please describe the unique strengths of your proposal in comparison to your domestic and international competitors in the given field.
Mushrooms, which are a popular and valuable food, low in calories, but high in minerals, essential amino acids, vitamins and fibers, are
distinguished as important natural resources of new natural compouns with diverse pharmacological properties.
The most important objectives of the proposed project are to perform a pharmacological and chemical screening of the extracts of
Hungarian mushroom species, to investigate the biological activities (cystostatic, xanthine oxidase inhibitory, antioxidant, antimicrobial) of the pure compounds and to identify novel compounds as potential candidates for drug development.
The identification of edible mushrooms with high xanthine oxidase inhibitory activity would be of great interest to scientific community
dealing with food science and human nutrition. The expected results would certainly contribute to our knowledge about the beneficial
pharmacological properties of several mushrooms, and would be of great value in the perspective of further bioactivity-guided
investigations. The proposed work would be one of the first comprehensive mycochemical and pharmacological investigation of
mushrooms indigenous to Hungary.
Summary and aims of the research for the public
Describe here the major aims of the research for an audience with average background information. This summary is especially important for NRDI Office in order to inform decision-makers, media, and others.
Hungary thanks to its varied relief is one of the European countries with higher biodiversity in wild mushrooms, some of them with a notable gastronomic importance and several others with significant therapeutic potential. More than 3000 mushrooms are indigenous to Hungary, but to date, however, there has been little rigorous scientific study of these mushrooms in terms of their potential pharmacological benefits.
In contrast to the medicinal plants, the usage of mushrooms in the traditional Hungarian medicine is very sporadic, because the Hungarian
population is “mycophobic” compared to Slavic nations, which are "mycophilic", characterized with a more extensive use of mushrooms.
In this project we plan to investigate Hungarian mushroom species for their potential beneficial pharmacological activities. The
identification of edible mushrooms with high antioxidant and xanthine oxidase inhibitory activity would be of great interest to scientific community dealing with food science and human nutrition. The expected results would certainly contribute to our knowledge about the beneficial pharmacological properties of several mushrooms, and would be of great value in the perspective of further bioactivity-guided
investigations.
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
List of publications |
|
|
| Chuluunbaatar Bayar, Beni Zoltan, Dekany Miklos, Kovacs Bernadett, Sarkoezy Andras, Datki Zsolt, Macsai Lilla, Kalman Janos, Hohmann Judit, Vanyolos Attila: Triterpenes from the Mushroom Hypholoma lateritium: Isolation, Structure Determination and Investigation in Bdelloid Rotifer Assays, MOLECULES 24 : 2 Paper: 301 , 10 p., 2019 | | Bayar Chuluunbaatar, Bożena Muszyńska, Joanna Gdula-Argasińska, Judit Hohmann, Attila Ványolós: Anti-inflammatory activity of steroids from Hypholoma lateritium, In: Judit, Hohmann; Tivadar, Kiss; Dezső, Csupor (szerk.) Trends in Natural Product Research - PSE Young Scientists’ Meeting on Biochemistry, Molecular Aspects and Pharmacology of Bioactive Natural Products, (2019) PO-12, 2019 | | Bayar Chuluunbaatar, Zoltán Béni, Miklós Dékány, Bernadett Kovács, András Sárközy, Zsolt Datki, Lilla Mácsai, János Kálmán, Judit Hohmann, Attila Ványolós: Steroids from the mushroom Hypholoma lateritum: isolation, structure determination and their investigation in bdelloid rotifer assays, In: Young Scientists' Meeting on Advances in Phytochemical Analysis: Trends in Natural Products Research. Liverpool, Egyesült Királyság / Anglia, 2018.07.02-2018.07.05. Kiadvány: 2018. Paper P7. , 2018 | | Bernadett Kovács, Zoltan Beni, Miklos Dekany, Noemi Bozsity, Istvan Zupko, Judit Hohmann, Attila Vanyolos: Isolation and Structure Determination of Antiproliferative Secondary Metabolites from the Potato Earthball Mushroom, Scleroderma bovista (Agaricomycetes), INT J MED MUSHROOM 20: (5) pp. 411-418., 2018 | | Zoltán Béni, Miklós Dékány, Bernadett Kovács, Boglárka Csupor-Löffler, Zoltán Péter Zomborszki, Erika Kerekes, András Szekeres, Edit Urbán, Judit Hohmann, Attila Ványolós: Bioactivity-Guided Isolation of Antimicrobial and Antioxidant Metabolites from the Mushroom Tapinella atrotomentosa, MOLECULES 23: Paper 1082., 2018 | | V Papp, B Kovács, Z P Zomborszki, B Csupor-Löffler, O Orbán-Gyapai, E Urbán, J Hohmann, A Ványolós: Pharmacological properties of Inonotus nidus-pici, a central-southern European relative of the prized "Chaga" mushroom, In: Venturella, Giuseppe, Gargano, Maria Letizia (szerk.) (szerk.) The 9th International Medicinal Mushroom Conference. Palermo: University of Palermo, 2017. pp. ., 2017 | | Ványolós A, Kovács B, Béni Z, Dékány M, Krámos B, Liktor-Busa E, Zomborszki Zoltán P, Zupkó I, Hohmann J: Hungarian mushrooms as untapped source of natural products: from screening studies to biologically active metabolites, PLANTA MEDICA INT OPEN 4: (S 01) p. Mo-PO-56., 2017 | | Ványolós, Attila ; Orvos, Péter ; Chuluunbaatar, Bayar ; Tálosi, László ; Hohmann, Judit: GIRK channel activity of Hungarian mushrooms: From screening to biologically active metabolites, FITOTERAPIA 137, 2019 | | Attila Ványolós, Zoltán Béni, Miklós Dékány, Bernadett Kovács, Balázs Krámos, Péter Bérdi, István Zupkó, Judit Hohmann: Higher Macrofungi as Promising Source of Natural Products with Cytotoxic Activity, 3rd International PSE Symposium on Natural Products in Cancer Prevention and Therapy : Trends in Methods and Modelling, Paper: O25 , 1 p., 2018 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
