Український часопис ветеринарних наук

Визначення параметрів гострої токсичності екстракту базидіального деревного гриба Inonotus obliquus як перспективного засобу для ветеринарної медицини

Ірина Деркач, Сергій Деркач, В’ячеслав Соломон, Олександр Вальчук, Софія Клименко
Завантажити статтю
Анотація

Базидіальний деревний гриб Inonotus obliquus (чага) порядку Hymenochaetales широко використовується у світовій медицині, оскільки характеризується протизапальною і антиоксидантною діями, виявляє ефективність за онкологічних, інфекційних та інвазійних хвороб, а також за цукрового діабету, ожиріння, втоми, патологіії печінки і нирок тощо. Проте, токсикологічні властивості чаги, яка росте на території України, потребують наукового обґрунтування. Метою цього дослідження було встановлення параметрів гострої токсичності водного екстракту базидіального деревного гриба Inonotus obliquus, який одержано в природних умовах України. Дослідження проведено на білих щурах лінії Wistar згідно загальноприйнятих методик проведення доклінічних досліджень нових лікарських засобів. Встановлено, що ЛД50 досліджуваної речовини для щурів за внутрішньошлункового введення становить за методом Г. Кербера – 8 959 мг/кг, за методом Г. Першина – 9 175,0 мг/кг, а за методом Б. Штабського – 8 890 (6510,1 ÷ 11269,9) мг/кг. Згідно з отриманими результатами можна стверджувати, що екстракт базидіального деревного гриба Inonotus obliquus згідно з класифікацією хімічних речовин за ступенем небезпечності відповідає ІV класу, за токсичністю – V класу і ступеню токсичності – «практично нетоксичні речовини». Встановлені патологоанатомічні зміни, такі як гострий катаральний гастрит, катаральногеморагічний або геморагічний ентерит, гостра венозна гіперемія внутрішніх органів, дилатація стінки правого шлуночка серця, набряк підшкірної клітковини та скелетних м’язів в ділянці правої частини лопатки, проявлялися ідентично в організмі загиблих щурів дослідних груп та корелювали з дозою досліджуваного екстракту. Визначення парамерів гострої токсичності є передумовою для вивчення фармако-токсикологічних властивостей лікарських речовин, тому отримані результати є перспективою для наступних доклінічних та клінічних досліджень із метою наукового обгрунтування застосування у ветеринарній медицині лікарської сировини з Inonotus obliquus, одержаної на території України 

Ключові слова

чага, доклінічні дослідження, лабораторні тварини, патологоанатомічні зміни, фармакологічна дія

ЦИТУВАТИ
Derkach, I., Derkach, S., Solomon, V., Valchuk, O., & Klymenko, S. (2025). Determination of acute toxicity parameters of the extract of the basidial tree fungus Inonotus obliquus as a promising agent for veterinary medicine. Ukrainian Journal of Veterinary Sciences, 16(2), 29-45. https://doi.org/10.31548/veterinary2.2025.29
Використані джерела

[1] Abu-Reidah, I.M., Critch, A.L., Manful, C.F., Rajakaruna, A., Vidal, N.P., Pham, T.H., Cheema, M., & Thomas, R. (2021). Effects of pH and temperature on water under pressurized ]conditions in the extraction of nutraceuticals from chaga (Inonotus obliquus) mushroom. Antioxidants, 10(8), article number 1322. doi: 10.3390/antiox10081322.

[2] Alhallaf, W., & Perkins, L.B. (2022). The anti-inflammatory properties of chaga extracts obtained by different extraction methods against LPS-induced RAW 264.7. Molecules, 27(13), article number 4207. doi: 10.3390/molecules27134207.

[3] Arata, S., Watanabe, J., Maeda, M., Yamamoto, M., Matsuhashi, H., Mochizuki, M., Kagami, N., Honda, K., & Inagaki, M. (2016). Continuous intake of the Chaga mushroom (Inonotus obliquus) aqueous extract suppresses cancer progression and maintains body temperature in mice. Heliyon, 2(5), article number e00111. doi: 10.1016/j.heliyon.2016.e00111.

[4] Basal, W.T., Elfiky, A., & Eid, J. (2021). Chaga medicinal mushroom Inonotus obliquus (agaricomycetes) terpenoids may interfere with SARS-CoV-2 spike protein recognition of the host cell: a molecular docking study. International Journal of Medicinal Mushrooms, 23(3),1-14. doi: 10.1615/IntJMedMushrooms.2021037942.

[5] Chen, S., Ma, Y., Li, H., Lang, H., Li, Y., Wu, J., Zhou, M., He, Y., Liu, Y., & Guo, E. (2022). Antidiabetic effects of Inonotus obliquus extract in high fat diet combined streptozotocin-induced type 2 diabetic mice. Nutrición Hospitalaria, 39(6), 1256-1263. doi: 10.20960/nh.03838.

[6] Chen, S.D., Yong, T.Q., Xiao, C., Gao, X., Xie, Y.Z., Hu, H.P., Li, X.M., Chen, D.L., Pan, H.H., & Wu, Q.P. (2021). Inhibitory effect of triterpenoids from the mushroom Inonotus obliquus against α-glucosidase and their interaction: Inhibition kinetics and molecular stimulations. Bioorganic Chemistry, 115, article number 105276. doi: 10.1016/j.bioorg.2021.105276.

[7] Chiang, K.H., Chiu, Y.C., Yar, N., Chen, Y.C., Cheng, C.H., Liu, Y.C., Chang, C.Y., & Chuu, J.J. (2023). Renoprotective impacts of Inonotus obliquus ethanol-ethyl acetate extract on combined streptozotocin and unilateral nephrectomy-induced diabetic nephropathy in mice. International Journal of Molecular Sciences, 24(5), article number 4443. doi: 10.3390/ijms24054443.

[8] Chou, Y.J., Kan, W.C., Chang, C.M., Peng, Y.J., Wang, H.Y., Yu, W.C., Cheng, Y.H., Jhang, Y.R., Liu, H.W., & Chuu, J.J. (2016). Renal protective effects of low molecular weight of Inonotus obliquus polysaccharide (LIOP) on HFD/STZ-induced nephropathy in mice. International Journal of Molecular Sciences, 17(9), article number 1535. doi: 10.3390/ijms17091535.

[9] Dai, L.J., Yan, J.X., Xia, Q., Wang, S.Q., Zhou, Q., Zhang, J.L., & Wen, C. (2022). Inhibition on α‐amylase and α‐glucosidase of polysaccharides from Inonotus obliquus and effects on delaying the digestion of polysaccharides‐dough system. Starch‐Stärke, 74(9-10), article number 2100300. doi: 10.1002/star.202100300.

[10] Directive of the European Parliament and of the Council No. 2010/63/EU “On the Protection of Animals Used for Scientific Purposes”. (2010, September). Retrieved from https://v.gd/xOgxcH.

[11] Duan, Q., Tian, L., Feng, J., Ping, X., Li, L., Yaigoub, H., Li, R., Li, Y., & Wang, K. (2022). Trametenolic acid ameliorates the progression of diabetic nephropathy in db/db mice via Nrf2/HO-1 and NF-κB-mediated pathways. Journal of Immunology Research, 2022, article number 6151847. doi: 10.1155/2022/6151847.

[12] Ern, P.T.Y., Quan, T.Y., Yee, F.S., & Yin, A.C.Y. (2023). Therapeutic properties of Inonotus obliquus (Chaga mushroom): A review. Mycology, 15(2), 144-161. doi: 10.1080/21501203.2023.2260408.

[13] European Convention for the Protection of Vertebrate Animals Used for Experimental and Scientific Purposes. (1986, March). Retrieved from http://zakon4.rada.gov.ua/laws/show/994_137.

[14] Ghosh, S. (2020). Triterpenoids: Structural diversity, biosynthetic pathway, and bioactivity. Studies in Natural Products Chemistry, 67, 411-461. doi: 10.1016/B978-0-12-819483-6.00012-6.

[15] Glamočlija, J., Ćirić, A., Nikolić, M., Fernandes, Â., Barros, L., Calhelha, R.C., Ferreira, I.C., Soković, M., & Van Griensven, L.J. (2015). Chemical characterization and biological activity of Chaga (Inonotus obliquus), a medicinal “mushroom”. Journal of Ethnopharmacology, 162, 323-332. doi: 10.1016/j.jep.2014.12.069.

[16] Hao, R., Li, Y., Shan, S., Xu, H., Li, J., Li, Z., & Li, R. (2023). Antioxidant potential of styrene pyrone polyphenols from Inonotus obliquus: A combined experimental, density functional theory (DFT) approach and molecular dynamic (MD) simulation. Journal of Saudi Chemical Society, 27(4), article number 101652. doi: 10.1016/j.jscs.2023.101652.

[17] Hwang, B,S., Lee, I.K., & Yun, B.S. (2016). Phenolic compounds from the fungus Inonotus obliquus and their antioxidant properties. The Journal of Antibiotics. (Tokyo), 69(2), 108-110. doi: 10.1038/ja.2015.83.

[18] Ishfaq, P.M., Mishra, S., Mishra, A., Ahmad, Z., Gayen, S., Jain, S.K., Tripathi, S., & Mishra, S.K. (2022). Inonotus obliquus aqueous extract prevents histopathological alterations in liver induced by environmental toxicant microcystin. Current Research in Pharmacology and Drug Discovery (CRPHAR), 3, article number 100118. doi: 10.1016/j.crphar.2022.100118.

[19] Javed, S., Mitchell, K., Sidsworth, D., Sellers, S.L., Reutens-Hernandez, J., Massicotte, H.B., Egger, K.N., Lee, C.H., Payne, G.W., & Gallyas, F. (2019). Inonotus obliquus attenuates histamine-induced microvascular inflammation. PLOS One, 14(8), article number e0220776. doi: 10.1371/journal.pone.0220776.

[20] Jin, J., Yang, H., Hu, L., Wang, Y., Wu, W., Hu, C., Wu, K., Wu, Z., Cheng, W., & Huang, Y. (2022). Inonotsuoxide B suppresses hepatic stellate cell activation and proliferation via the PI3K/ AKT and ERK1/2 pathway. Experimental and Therapeutic Medicine, 23(6), article number 417. doi: 10.3892/etm.2022.11344.

[21] Kim, K.D., et al. (2019). Betulinic acid inhibits high-fat diet-induced obesity and improves energy balance by activating AMPK. Nutrition, Metabolism & Cardiovascular Diseases, 29(4), 409-420. doi: 10.1016/j.numecd.2018.12.001.

[22] Kotsyumbas, I.Y., Malik, O.G., Paterega, I.P., Tishin, O.L., & Kosenko, Yu.M. (Eds.). (2006). Рreclinical studies of veterinary medicines. Lviv: Triad Plus.

[23] Kou, R.W., Han, R., Gao, Y.Q., Li, D., Yin, X., & Gao, J.M. (2021). Anti-neuroinflammatory polyoxygenated lanostanoids from Chaga mushroom Inonotus obliquus. Phytochemistry, 184, article number 112647. doi: 10.1016/j.phytochem.2020.112647.

[24] Law of Ukraine No. 3447-IV “On the Protection of Animals from Cruelty”. (2006, February). Retrieved from https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/3447-15#Text.

[25] Lu, Y., Jia, Y., Xue, Z., Li, N., Liu, J., & Chen, H. (2021). Recent developments in Inonotus obliquus (Chaga mushroom) polysaccharides: Isolation, structural characteristics, biological activities and application. Polymers, 13(9), article number 1441. doi: 10.3390/polym13091441.

[26] Luo, L.S., Wang, Y., Dai, L.J., He, F.X., Zhang, J.L., & Zhou, Q. (2021). Triterpenoid acids from medicinal mushroom Inonotus obliquus (Chaga) alleviate hyperuricemia and inflammation in hyperuricemic mice: Possible inhibitory effects on xanthine oxidase activity. Journal of Food Biochemistry, 46(3), article number e13932. doi: 10.1111/jfbc.13932.

[27] Miina, J., et al. (2021). Inoculation success of Inonotus obliquus in living birch (Betula spp.). Forest Ecology and Management, 492, article number 119244. doi: 10.1016/j.foreco.2021.119244.

[28] Milyuhina, A.K., Zabodalova, L.A., Kyzdarbek, U., Romazyaeva, I.R., Kurbonova, M.K. (2021). Assessment of antimicrobial and antioxidant components of Inonotus obliquus extract as a food ingredient. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 689(1), article number 012025. doi: 10.1088/1755-1315/689/1/012025.

[29] Peng, A., et al. (2022). Inonotus obliquus and its bioactive compounds alleviate non-alcoholic fatty liver disease via regulating FXR/SHP/SREBP-1c axis. European Journal of Pharmacology, 921, article number 174841. doi: 10.1016/j.ejphar.2022.174841.

[30] Regulations on the Maintenance and Use of Animals in Scientific Research and the Educational Process. (2018, May). Retrieved from https://v.gd/1MaC9F.

[31] Ryu, K., Nakamura, S., Nakashima, S., Aihara, M., Fukaya, M., Iwami, J., Asao, Y., Yoshikawa, M., & Matsuda, H. (2017). Triterpenes with anti-invasive activity from sclerotia of Inonotus obliquus. Natural Product Communications, 12(2), article number 1934578X1701200221. doi: 10.1177/1934578X1701200221.

[32] Sang, R., Sun, F., Zhou, H., Wang, M., Li, H., Li, C., Sun, X., Zhao, X., & Zhang, X. (2022). Immunomodulatory effects of Inonotus obliquus polysaccharide on splenic lymphocytes infected with Toxoplasma gondii via NF-κB and MAPKs pathways. Immunopharmacology and Immunotoxicology, 44(1), 129-138. doi: 10.1080/08923973.2021.2017453.

[33] Su, B., Yan, X., Li, Y., Zhang, J., & Xia, X. (2020). Effects of Inonotus obliquus polysaccharides on proliferation, invasion, migration, and apoptosis of osteosarcoma cells. Analytical Cellular Pathology, 2020, 1-7. doi: 10.1155/2020/4282036.

[34] Szychowski, K.A., Skóra, B., Pomianek, T., & Gmiński, J. (2021). Inonotus obliquus – from folk medicine to clinical use. Journal Traditional and Complementary Medicine, 11(4), 293-302. doi: 10.1016/j.jtcme.2020.08.003.

[35] Tsai, C.C., Li, Y.S., & Lin, P.P. (2017). Inonotus obliquus extract induces apoptosis in the human colorectal carcinoma’s HCT-116 cell line. Biomedicine & Pharmacotherapy, 96, 1119-1126. doi: 10.1016/j.biopha.2017.11.111.

[36] Wang, Y., Ouyang, F., Teng, C., & Qu, J. (2021). Optimization for the extraction of polyphenols from Inonotus obliquus and its antioxidation activity. Preparative Biochemistry & Biotechnology, 51(9), 852-859. doi: 10.1080/10826068.2020.1864642.

[37] Xu, T., Li, G., Wang, X., Lv, C., & Tian, Y. (2021). Inonotus obliquus polysaccharide ameliorates serum profiling in STZ-induced diabetic mice model. BMC Chemistry, 15(1), 1-12. doi: 10.1186/ s13065-021-00789-4.

[38] Yan, K., Zhou, H., Wang, M., Li, H., Sang, R., Ge, B., Zhao, X., Li, C., Wang, W., & Zhang, X. (2021). Inhibitory effects of Inonotus obliquus polysaccharide on inflammatory response in Toxoplasma gondii – infected RAW264. 7 macrophages. Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine, 2021, article number 2245496. doi: 10.1155/2021/2245496.

[39] Ye, X., Wu, K., Xu, L., Cen, Y., Ni, J., Chen, J., Zheng, W., & Liu, W. (2022). Methanol extract of Inonotus obliquus improves type 2 diabetes mellitus through modifying intestinal flora. Frontiers in Endocrinology, 13, article number 1103972. doi: 10.3389/fendo.2022.1103972.

[40] Yu, J., Xiang, J.Y., Xiang, H., & Xie, Q. (2020). Cecal butyrate (not propionate) was connected with metabolism-related chemicals of mice, based on the different effects of the two Inonotus obliquus extracts on obesity and their mechanisms. ACS Omega, 5(27), 16690-16700.doi: 10.1021/acsomega.0c01566.

[41] Zhang, Z., Liang, X., Tong, L., Lv, Y., Yi, H., Gong, P., Tian, X., Cui, Q., Liu, T., & Zhang, L. (2021). Effect of Inonotus obliquus (fr.) Pilat extract on the regulation of glycolipid metabolism via PI3K/Akt and AMPK/ACC pathways in mice. Journal of Ethnopharmacology, 273, article number 113963. doi: 10.1016/j.jep.2021.113963.