Ergot of Rye - I: Introduction and History
Introduction
Ergot of Rye is a plant disease that is caused by the fungus Claviceps purpurea. The so-called ergot that replaces the grain of the rye is a dark, purplish sclerotium (Figs. 1a-b), from which the sexual stage (Fig. 2a-b), of the lifecycle will form after over wintering. The sexual stage consists of stroma in which the asci and ascospores are produced. Although the ergot is far different in appearance than the true grain, its occurrence was so common that it was thought to be part of the rye plant, until the 1850's, when the true nature of the ergot was understood. Although the common name indicates that this fungus is a disease of rye, it also can infect several other grains, with rye being the most common host for this species. It is the ergot stage of the fungus that contains a storehouse of various compounds that have been useful as pharmaceutical drugs as well as mycotoxins that can be fatal when consumed. The proportion of the compounds produced will vary within the species. Thus, the victim that has lived through ergot poisoning once may experience different symptoms if they were unfortunate enough to consume ergot for a second time. This species was also the original source from which LSD was first isolated. It is believed that symptoms of ergotism have been recorded since the middle ages and possibly even as far back as ancient Greece.
Figure 1a: Ergot (sclerotia) on rye. Ergot replaces grain of rye. Until 1850's the ergot was thought to be part of the plant. Figure 1b: Ergot (sclerotia). The ergot is the over wintering stage and is also the part of the life cycle containing the alkaloids.
Figure 2a: Ergot (Sclerotium) producing stroma after over wintering. The stroma contain the asci and ascospores. Figure 2b: L-section through stroma, showing fruiting bodies with asci & ascospores
There are approximately 35 species of Claviceps, with most occurring on grasses. All species form the sclerotium that is described above, and will form the same types of compounds. Although some research have been carried out in these other species, the bulk of our knowledge and most of our research has been concerned with Ergot of Rye.
Today, we will go over the consequences of consumption of the ergot stage of Claviceps purpurea and describe some of the impact that it has had.
Symptoms Caused By Consumption of Ergot of Rye
Poisoning attributed to Ergot of Rye is referred to as ergotism. Although this fungus is recognized as one species, there are two sets of symptoms that can be found in cases where serious poisoning as occurred: convulsive and gangrenous ergotism.
Convulsive ergotism is characterized by nervous dysfunction, where the victim is twisting and contorting their body in pain, trembling and shaking, and wryneck, a more or less fixed twisting of the neck, which seems to simulate convulsions or fits. In some cases, this is accompanied by muscle spasms, confusions, delusions and hallucinations, as well as a number of other symptoms.
In gangrenous ergotism, the victim may lose parts of their extremities, such as toes, fingers, ear lobes or in more serious cases, arms and legs may be lost. This type of ergotism causes gangrene to occur by constricting the blood vessels leading to the extremities. Because of the decrease in blood flow, infections occur in the extremities, accompanied by burning pain. Once gangrene has occurred, the fingers, toes, etc. become mummified, and will eventually fall off as a result of infection. If the infected extremities are not removed, infection can spread further up the extremity that has been infected. Gangrenous ergotism is common in grazing, farm animals. This link shows pictures of a cow in which the gangrenous ergotism has occurred in the ear and hooves.
Today, we will cover some examples of gangrenous and convulsive ergotism and the impact that it has had in different places and times.
Discovering The Cause of Ergotism
The Cultivation of Secale cereale (Rye) and the Origin of Ergotism
The occurrence of Claviceps purpurea must have began with the cultivation of rye since it was far more common on that host than in other grains. Rye was a weed grain and occurred wherever wheat was cultivated. Often it became the dominant plant when wheat fields were abandoned. Thus, in a way, where ever civilization became established, rye would follow it there. However, it was not cultivated for food until some time, in the early Middle Ages (around the 5th. Century), in what is now eastern Europe and western Russia. It was in the Rhine Valley, in 857 A.D., that the first major outbreak of gangrenous ergotism was documented. It was at this time that the symptoms (but not the knowledge of what caused the symptoms) from consumption of ergot was called Holy Fire. "Fire" because of the burning sensations, in the extremities, that were experienced by the victims of gangrenous ergotism, and "Holy" because of the belief that this was a punishment from God. The victims' toes, fingers, arms and legs often became blackened as a result of gangrene, and would eventually die from the infections in these extremities. In addition, the victims often suffered from convulsive ergotism, as well, from the psychoactive properties that may occur in the ergo. Numerous epidemics of ergotism followed, with thousands dying as a result of the continual consumption of infected rye, with the most susceptible victims often being children.
In 1039, an outbreak of ergotism occurred in France. During this outbreak, however, a hospital was erected in order to care for the victims of ergotism, by Gaston de la Valloire. De la Valloire dedicated this hospital to St. Anthony, and through this gesture Holy Fire came to called St. Anthony's Fire. Monks would eventually start the order of St. Anthony and over 370 hospitals would be built for those ailing from Holy Fire, in the name of St. Anthony. Each hospital was symbolically painted red to inform the illiterate that aide was available to help alleviate their pain. Those who came often did find relief from ergotism. This was probably due to the absence of rye bread from the victims' diet during their care in the hospital. However, those inflicted by ergotism, and healed, were likely to be inflicted again since the cause of this strange disease was unknown.
Although there is no doubt that ergotism occurred in the Middle Ages, medicine was at a very primitive state at this time, and some of the symptoms that we associate with ergotism can be due to other illnesses. Thus, the outbreaks of ergotism couldn't always be confirmed. However, it seems rather certain that by the 8th. and 9th. centuries, in the kingdom of the Franks, ergotism was present and would continue to be present in this area for the next eight hundred years. From the year 900 AD, when records evidently became common in what is now France and Germany, to around 1300 AD, there were severe epidemics of ergotism over large areas every five to ten years.
What is now France was the center of many of these severe epidemics because rye was the staple crop of the poor, and the cool, wet climate was conducive for the development of ergot. Ergot infection of rye was more likely during these wet periods because the rye flower remained opened longer, which provided more opportunity for the fungus to infect the flower. The regular rye grain and the hard, purplish black, grain-like ergot produced by the fungus were harvested and ground together during milling. The flour produced was then contaminated with the toxic alkaloids of the fungus. In 944 AD, in southern France, 40,000 people died of ergotism. Because the cause was unknown, no cure was available (you don't have to known the cause of a disease to cure it, but it sure helps; also knowing the cause of a disease does not mean an immediate cure will be found). Until people realized that the consumption of ergot was the cause of the disease, there was no rational way by which treatment could proceed.
It was not until 1670 that a French physician, Dr. Thuillier, put forth the concept that it was not an infectious disease, but one was due to the consumption of rye infected with ergot that was responsible for the outbreaks of St. Anthony's Fire.
Thuillier's Discovery of the Cause of Ergotism
Dr. Thuillier was all too familiar with the symptoms of ergotism for he had seen hundreds of such victims. From treating such victims, he had formulated some generalities concerning Holy Fire. He recognized that it was far different from infectious diseases with which he was familiar. Unlike those diseases, ergotism was not common in urban areas, where the population density was great and conditions were unsanitary, but rather in rural areas among the poor. It also did not seem to be contagious since it might strike only one member of a family and not the others, or if an entire family has the malady, their immediate neighbors may not become sick. Some victims were even known to be living in isolation for months, yet still contracted this dreaded disease. Children and feeble people were more susceptible than others and nursing mothers might see the symptoms in their babies. However, the strangest feature of this disease that Thuillier observed was that it appeared money could buy one's freedom from St. Anthony's Fire since the rich did not seem to contract the disease. Thus, Dr. Thuillier believed the disease was not infectious and that the symptoms that arose must have something to do with the victim's environment. Some causes could be immediately eliminated. It seemed unlikely that the fresh country air and sunshine could be responsible for the disease, and the country and city folks all drank from the same source of water could not be the cause. Thus, he thought diet was the key to the disease.
On his visits to his patience, in the country, he noted the food that was set out on the tables. There was usually po
Ergot ไร - i:บทนำและประวัติแนะนำErgot ของข้าวไรย์เป็นโรคพืชที่เกิดจากการเชื้อรา Claviceps ชงโค Ergot เรียกที่แทนเม็ดไรเป็น sclerotium มืด สีม่วง (Figs. 1a-b), ซึ่งระยะทางเพศ (Fig. 2a-b), ของวัฏจักรจะฟอร์มหลังจากผ่าน wintering ระยะทางเพศประกอบด้วย stroma ซึ่ง asci และ ascospores ที่ผลิต แม้ว่า ergot ไม่ไกลเหมือนลักษณะกว่าเมล็ดจริง เหตุการณ์ของถูกทั่วไปจึงมีคิดเป็น ส่วนหนึ่งของพืชข้าวไรย์ จนถึง 1850's เมื่อไม่เข้าใจธรรมชาติที่แท้ของ ergot แม้ว่าชื่อทั่วไปที่บ่งชี้ว่า เชื้อรานี้เป็นโรคของข้าวไรย์ มันยังสามารถติดเชื้อธัญพืชอื่น ๆ หลาย ข้าวไรย์เป็นโฮสต์ทั่วไปสำหรับนกชนิดนี้ ระยะ ergot ของเห็ดราที่ประกอบด้วยคลังเก็บของสารประกอบต่าง ๆ ที่มีประโยชน์เป็นยาเสพติดตลอดจน mycotoxins ที่ร้ายแรงเมื่อใช้ ได้ สัดส่วนของสารประกอบที่ผลิตจะแตกต่างกันภายในสายพันธุ์ ดังนั้น เหยื่อที่มีชีวิตอยู่ผ่าน ergot พิษครั้งเดียวอาจพบอาการที่แตกต่างกันถ้าพวกเขาโชคร้ายพอที่ใช้ ergot เป็นเวลา พันธุ์นี้ยังเป็นต้นฉบับจาก LSD ถูกก่อนแยก เชื่อกันว่ามีการอาการของ ergotism บันทึกตั้งแต่ยุคกลาง และแม้แต่อาจ as far back as กรีซโบราณ รูปที่ 1a: Ergot (sclerotia) ในไร Ergot แทนเม็ดข้าวไรย์ จนถึง 1850's ergot ถูกคิดว่า เป็น ส่วนหนึ่งของโรงงาน รูปที่ 1b: Ergot (sclerotia) Ergot คือการ wintering ขั้น และเป็นส่วนหนึ่งของวงจรชีวิตของการประกอบด้วย alkaloids รูปที่ 2a: stroma Ergot (Sclerotium) ผลิตหลังจากผ่าน wintering ใน stroma ประกอบด้วย asci และ ascospores รูปที่ 2b: L-ส่วนผ่าน stroma แสดงร่างกาย fruiting asci และ ascosporesมีประมาณ 35 ชนิด Claviceps ด้วยส่วนใหญ่เกิดขึ้นบนหญ้า สปีชีส์ทั้งหมดฟอร์ม sclerotium ที่อธิบายไว้ข้างต้น และจะฟอร์มสารประกอบชนิดเดียวกัน แม้ว่าบางงานวิจัยมีการดำเนินการในชนิดเหล่านี้ จำนวนมากของความรู้ของเราและส่วนใหญ่ของงานวิจัยของเรามีการเกี่ยวข้องกับ Ergot ไรวันนี้ เราจะไปกว่าผลของการใช้ระยะ ergot ของชงโค Claviceps และอธิบายบางส่วนของผลกระทบที่จะมีอาการที่เกิดจากปริมาณของ Ergot ของข้าวไรย์พิษของ Ergot ไรบันทึกเรียกว่า ergotism แม้ว่าเชื้อรานี้เป็นที่รู้จักเป็นสปีชีส์หนึ่ง มีอาการที่สามารถพบได้ในกรณีร้ายแรงเป็นพิษเกิดขึ้น สองชุด: ergotism gangrenous และตัวตัว ergotism เป็นลักษณะทางประสาทบกพร่อง ที่เหยื่อเป็นบิด และ contorting ร่างกายของพวกเขาในความเจ็บปวด ตะลึงงัน และสั่น คอพัน แบบถาวรน้อยบิดของคอ ซึ่งดูเหมือนว่าการ จำลอง convulsions หรือเหมาะสมกับ ในบางกรณี นี้จะมาพร้อมกับกล้ามเนื้อกระตุก confusions, delusions และเห็นภาพหลอน ตลอดจนจำนวนของอาการอื่น ๆใน gangrenous ergotism เหยื่ออาจสูญเสียบางส่วนของการกระสับกระส่าย นิ้ว นิ้วมือ กลีบหู หรือในกรณีที่รุนแรงมากขึ้น แขน และขาอาจจะหายไป Ergotism ชนิดนี้ทำให้เนื้อตายเน่าเกิดขึ้น ด้วย constricting หลอดเลือดที่นำไปสู่การกระสับกระส่าย เนื่องจากการลดลงในกระแสเลือด ติดเชื้อเกิดขึ้นในตัวแกว่ง พร้อมเขียนความเจ็บปวด เมื่อเกิดเนื้อตายเน่า มือ เท้า ฯลฯ เป็น mummified และจะตกในที่สุดออกจากการติดเชื้อ ถ้าไม่มีเอากระสับกระส่ายติดเชื้อ ติดเชื้อสามารถแพร่กระจายขึ้นส่วนปลายที่มีการติดเชื้อต่อไป ได้ Gangrenous ergotism ใน grazing ฟาร์มสัตว์ได้ การเชื่อมโยงนี้แสดงภาพของวัวที่เกิด gangrenous ergotism ในหู hooves เป๋วันนี้ เราจะครอบคลุมตัวอย่างของ ergotism gangrenous และตัวและผลกระทบที่จะมีในเวลาและสถานต่าง ๆ ค้นพบสาเหตุของ ErgotismCereale ปลูก Secale (ไร) และจุดเริ่มต้นของ Ergotismเกิด Claviceps ชงโคต้องเริ่มต้น ด้วยการเพาะปลูกข้าวไรย์ตั้งแต่ไกลทั่วไปบนโฮสต์ที่กว่าในธัญพืชอื่น ๆ ข้าวไรย์ข้าววัชพืช และเกิดขึ้นที่ใดก็ ตามที่มีการปลูกข้าวสาลี มักจะเป็นพืชหลักเมื่อฟิลด์ข้าวสาลีถูกยกเลิก ดังนั้น ในแบบ เคยกลายเป็นก่อตั้งอารยธรรม ไรจะตามมันมีไป อย่างไรก็ตาม ไม่อาหารปลูกมาจนถึงเวลา ในช่วงยุคกลาง (รอบ 5 เซ็นจูรี่), ในยุโรปตะวันออกและตะวันตกของรัสเซีย นั้นอยู่ในหุบเขาแม่น้ำไรน์ 857 คศ., ที่ระบาดสำคัญแรกของ gangrenous ergotism ถูก ก็ที่นี้เวลาที่อาการ (แต่ไม่รู้ของอะไรทำให้เกิดอาการ) จากปริมาณการใช้ของ ergot ได้เรียกไฟศักดิ์สิทธิ์ "ไฟ" เนื่องจากรู้สึกการเผาไหม้ กระสับกระส่าย ที่มีประสบการณ์ โดยเหยื่อของ gangrenous ergotism และ "ศักดิ์สิทธิ์" เพราะเราเชื่อว่า นี้คือการลงโทษจากพระเจ้า ในการ เหยื่อเท้า มือ แขน และขามักจะกลายเป็นมืดจากเนื้อตายเน่า และในที่สุดก็จะต้องตายจากการติดเชื้อในตัวแกว่งเหล่านี้ นอกจากนี้ เหยื่อมักจะรับความเดือดร้อนจากตัว ergotism เช่น จากคุณสมบัติออกที่อาจเกิดขึ้นในการ ergo โรคระบาดต่าง ๆ ของ ergotism ตาม ด้วยตายจากการติดเชื้อไร บริโภคอย่างต่อเนื่องด้วยเหยื่อไวต่อสุดที่มักจะถูกเด็กพันใน 1039 การระบาดของ ergotism เกิดขึ้นในประเทศฝรั่งเศส ในระหว่างการระบาดของโรคนี้ อย่างไรก็ตาม โรงพยาบาลถูกเกร็งเพื่อดูแลผู้ประสบภัยของ ergotism โดยกาสตันเดอลา Valloire เดอลา Valloire ทุ่มเทให้โรงพยาบาลนี้กับ St. Anthony และผ่านรูปแบบนี้ ไฟศักดิ์สิทธิ์มาเรียกว่า St. Anthony ของไฟ พระสงฆ์ก็จะเริ่มสั่งของ St. Anthony และโรงพยาบาลกว่า 370 จะถูกสร้างขึ้นสำหรับ ailing จากไฟศักดิ์สิทธิ์ ชื่อ St. Anthony แต่ละโรงพยาบาลโดยทาสีแดงเพื่อแจ้งให้ทราบ illiterate aide ที่มีเพื่อช่วยบรรเทาความเจ็บปวดของพวกเขาได้ คนที่มามักจะไม่พบบรรเทาจาก ergotism นี้ได้อาจเนื่องจากขาดขนมปังข้าวไรย์จากอาหารประสบในระหว่างการดูแลในโรงพยาบาล อย่างไรก็ตาม ผู้เกิด โดย ergotism และ healed มีแนวโน้มที่จะเกิดอีกครั้งเนื่องจากสาเหตุของโรคนี้แปลกไม่รู้จักมี ergotism ที่เกิดขึ้นในยุคกลางมีข้อสงสัย ยาถูกที่รัฐดึกดำบรรพ์ครั้งนี้ และบางอาการที่เราเชื่อมโยงกับ ergotism สามารถเนื่องจากโรคอื่น ๆ ดังนั้น ระบาดของ ergotism ไม่เสมอสามารถยืนยัน อย่างไรก็ตาม ดูเหมือนค่อนข้างบางที่ โดยที่ 8 และ 9 มานานหลายศตวรรษ อาณาจักรของชนแฟรงค์ ergotism ปัจจุบัน และจะยังคงมีอยู่ในพื้นที่นี้สำหรับแปดร้อยปีถัดไป จากปี 900 AD เมื่อระเบียนอย่างเห็นได้ชัดเป็นทั่วไปในประเทศฝรั่งเศสและเยอรมนี การประมาณ 1300 AD มีโรคระบาดรุนแรงของ ergotism ผ่านพื้นที่ขนาดใหญ่ทุก 5-10 ปีWhat is now France was the center of many of these severe epidemics because rye was the staple crop of the poor, and the cool, wet climate was conducive for the development of ergot. Ergot infection of rye was more likely during these wet periods because the rye flower remained opened longer, which provided more opportunity for the fungus to infect the flower. The regular rye grain and the hard, purplish black, grain-like ergot produced by the fungus were harvested and ground together during milling. The flour produced was then contaminated with the toxic alkaloids of the fungus. In 944 AD, in southern France, 40,000 people died of ergotism. Because the cause was unknown, no cure was available (you don't have to known the cause of a disease to cure it, but it sure helps; also knowing the cause of a disease does not mean an immediate cure will be found). Until people realized that the consumption of ergot was the cause of the disease, there was no rational way by which treatment could proceed.It was not until 1670 that a French physician, Dr. Thuillier, put forth the concept that it was not an infectious disease, but one was due to the consumption of rye infected with ergot that was responsible for the outbreaks of St. Anthony's Fire.Thuillier's Discovery of the Cause of ErgotismDr. Thuillier was all too familiar with the symptoms of ergotism for he had seen hundreds of such victims. From treating such victims, he had formulated some generalities concerning Holy Fire. He recognized that it was far different from infectious diseases with which he was familiar. Unlike those diseases, ergotism was not common in urban areas, where the population density was great and conditions were unsanitary, but rather in rural areas among the poor. It also did not seem to be contagious since it might strike only one member of a family and not the others, or if an entire family has the malady, their immediate neighbors may not become sick. Some victims were even known to be living in isolation for months, yet still contracted this dreaded disease. Children and feeble people were more susceptible than others and nursing mothers might see the symptoms in their babies. However, the strangest feature of this disease that Thuillier observed was that it appeared money could buy one's freedom from St. Anthony's Fire since the rich did not seem to contract the disease. Thus, Dr. Thuillier believed the disease was not infectious and that the symptoms that arose must have something to do with the victim's environment. Some causes could be immediately eliminated. It seemed unlikely that the fresh country air and sunshine could be responsible for the disease, and the country and city folks all drank from the same source of water could not be the cause. Thus, he thought diet was the key to the disease.On his visits to his patience, in the country, he noted the food that was set out on the tables. There was usually po
การแปล กรุณารอสักครู่..
