Reviews on Clinical Pharmacology and Drug TherapyReviews on Clinical Pharmacology and Drug TherapyОбзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии1683-41002542-1875Eco-Vector69700310.17816/RCF697003Original study articlesОригинальные исследованияUnknownMicrocirculation parameters in rats exposed to biotechnological preparations of Cordyceps militaris fungiПоказатели микроциркуляции у крыс при действии биотехнологических препаратов грибов Cordyceps militarishttps://orcid.org/0000-0002-6081-162865056462362398-3901RavaevaMarinaРаваеваМарина Юрьевна
Russian Federation

Candidate of Biological Sciences, Associate Professor of the Department of Human and Animal Physiology and Biophysics

кандидат биологических наук, доцент кафедры физиологии человека и животных и биофизики

ravaevam@yandex.ruhttps://orcid.org/0009-0002-0528-27919067-5216NagorskayaMaria ViktorovnaНагорскаяМария Викторовна
Russian Federation

postgraduate student at the Department of Human and Animal Physiology and Biophysics.; Institute of Biochemical Technologies, Ecology and Pharmacy of the V.I. Vernadsky Crimean Federal University

аспирант кафедры физиологии человека и животных и биофизики Института биохимических технологий, экологии и фармации ФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет им. В.И. Вернадского»

zaygolnikova@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-5125-7514572984693008216-8455SidyakinAndrey IvanovichСидякинАндрей Иванович
Russian Federation

Cand. Sci. Biol, Associate Professor of the Department of Botany and Plant Physiology; Institute of Biochemical Technologies, Ecology and Pharmacy of the V.I. Vernadsky Crimean Federal University

к.б.н., доцент кафедры ботаники и физиологии растений и биотехнологий Института биохимических технологий, экологии и фармации ФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет им. В.И. Вернадского»

acid2302@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-6240-273294360619008373-3871ChuyanElena NikolaevnaЧуянЕлена Николаевна
Russian Federation

Doctor of Biological Sciences, Professor, Head of the Department of Human and Animal Physiology and Biophysics of the Institute of Biochemical Technologies, Ecology and Pharmacy of the Federal State Autonomous Educational Institution of Higher Education “V.I. Vernadsky Crimean Federal University”

д.б.н., проф., зав.кафедрой физиологии человека и животных и биофизики Института биохимических технологий, экологии и фармации ФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет им. В.И. Вернадского»

elena-chuyan@rambler.ruhttps://orcid.org/0009-0009-5860-5399140573821007777-1441ZayachnikovaTatyana ValentinovnaЗаячниковаТатьяна Валентиновна
Russian Federation

Cand. Sci. Biol.; Department of Human and Animal Physiology and Biophysics Institute of Biochemical Technologies, Ecology and Pharmacy of the V.I. Vernadsky Crimean Federal University

к.б.н., доц., доцент кафедры физиологии человека и животных и биофизики Института биохимических технологий, экологии и фармации ФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет им. В.И. Вернадского»

tanyaz75@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-0873-284X66031101511575-6129Galenko-YaroshevskiiPavel AleksandrovichГаленко-ЯрошевскийПавел Александрович
Russian Federation

Dr. Sci. Biol., Corresponding Member of the Russian Academy of Sciences; Kuban State Medical University, Krasnodar

д-р мед. наук, чл.-корр. Российской Академии наук; ФГБОУ ВО «Кубанский государственный медицинский университет» Минздрава России

galenko.yarochevsky@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0001-9552-85429150988547-1287ZadorozhniyAndrey VladimirovichЗадорожнийАндрей Владимирович
Russian Federation

PhD in Medical Sciences, Associate Professor, Head of the Department of Dentistry No.4, Rostov State Medical University, Rostov-on-Don, Russia

кандидат медицинских наук, доцент, заведующий кафедрой стоматологии №4 Ростовского государственного медицинского университета, Ростов-на-Дону, Россия

stomvr1@gmail.comFSAEI HE “V.I. Vernadsky Crimean Federal University”ФГАОУ ВО "Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского"Federal State Autonomous Educational Institution of Higher Education “V.I. Vernadsky Crimean Federal UniversityФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет им. В.И. Вернадского»Federal State Autonomous Educational Institution of Higher Education “V.I. Vernadsky Crimean Federal University”ФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет им. В.И. Вернадского»Kuban State Medical University, Krasnodar, RussiaФГБОУ ВО «Кубанский государственный медицинский университет» Минздрава РоссииRostov State Medical University, Rostov-on-Don, RussiaРостовского государственного медицинского университета, Ростов-на-Дону, Россия040220262611202504022026Copyright ©; , Eco-VectorCopyright ©; , Эко-ВекторEco-VectorЭко-Векторhttps://eco-vector.com/for_authors.php#07https://journals.eco-vector.com/RCF/article/view/697003

BACKGROUND: Our previous studies demonstrated that administration of Cordyceps militaris (L.) Fr. biomass and culture fluid extracts resulted in significant changes in blood pressure and heart rate in rats. However, the effect of these fungal biotechnological products on microcirculation processes has not been studied.

BACKGROUND: Our previous studies demonstrated that administration of Cordyceps militaris (L.) Fr. biomass and culture fluid extracts resulted in significant changes in blood pressure and heart rate in rats. However, the effect of these fungal biotechnological products on microcirculation processes has not been studied.

AIM: To determine changes in microcirculation parameters in rats exposed to Cordyceps militaris (L.) Fr. mushroom extracts.

METHODS: Group 1 served as a control group, Group 2 (ECG) received 0.5 ml of C. militaris culture fluid extract, and Group 3 (EBM) received 0.5 ml of Cordyceps militaris (L.) Fr. biomass extract. Microcirculation was studied using laser Doppler flowmetry using a Lazma-MC laser blood flow analyzer (version 2, manufactured by Lazma Research and Production Enterprise, Russia). Both non-oscillatory and oscillatory parameters of tissue microhemodynamics were recorded.

RESULTS: Intraperitoneal administration of an extract of the in vitro-obtained mycelial biomass (EBM) of Cordyceps militaris (L.) Fr. resulted in a 30.3% increase in tissue perfusion (p=0.0026) due to increased endothelial metabolic activity, decreased sympathetic adrenergic pressor effects, and decreased precapillary sphincter and precapillary metarteriole tone due to the development of Ca2+-dependent muscle relaxation. This was evidenced by significant increases in all oscillatory and non-oscillatory parameters of microcirculation.

With the administration of ECG Cordyceps militaris (L.) Fr., perfusion increased by 32.6% (p=0.0016), Ae - by 55% (p=0.0072), An - by 77.9% (p=0.0121), Am by - 82.1% (p=0.0099), and Ad - by 45.5% (p=0.0370) compared to those in the control group of animals, indicating the development of vasodilation.

CONCLUSIONS: Thus, as analysis of the study results showed, the administration of C. militaris ECF and EBM to animals has a beneficial effect. led to an increase in endothelium-dependent vasodilation, a decrease in peripheral resistance, an increase in blood flow into the nutritional microvascular bed, and an improvement in venous outflow.

Обоснование. В предыдущих наших исследованиях показано, что введение экстрактов биомассы и культуральной жидкости Cordyceps militaris (L.) Fr. приводило к достоверным изменениям показателей артериальное давление и частота сердечных сокращений у крыс. Однако на процессы микроциркуляции влияние данных биотехнологических продуктов гриба не изучалось. Цель исследования. Установить изменения показателей микроциркуляции у крыс при действии экстрактов гриба Cordyceps militaris (L.) Fr.Методы. 30 крыс-самцов линии Wistar массой 250 – 300 г разделили на 3 групп по 10 особей. Животные первой группы – контроль, животным второй группы (ЭКЖ) вводили экстракт культуральной жидкости C. militaris объем 0,5 мл., животным третьей группы (ЭБМ) вводили экстракт биомассы Cordyceps militaris (L.) Fr., объем 0,5 мл.Исследование микроциркуляции проводилось методом лазерной допплеровской флоуметрии (ЛДФ) при помощи лазерного анализатора кровотока «Лазма-МЦ» во втором исполнении (производство НПП «Лазма», Россия), при этом регистрировались неосцилляторные и осцилляторные показатели тканевой микрогемодинамики. Результаты. При внутрибрюшинном введении экстракта полученной in vitro мицелиальной биомассы (ЭБМ) Cordyceps militaris (L.) Fr. происходило увеличение перфузии тканей на 30,3% (p=0,0026) за счет увеличения метаболической активности эндотелия, уменьшения прессорных симпатических адренергических влияний, снижении тонуса прекапиллярных сфинктеров и прекапиллярных метартериол вследствие развития Са2+-зависимой мышечной релаксации, о чем свидетельствуют достоверные увеличения всех осцилляторных и неосцилляторных показателей микроциркуляции. При введении экстракта экстрацеллюлярной культуральной жидкости Cordyceps militaris (L.) Fr. перфузия увеличивается на 32,6 % (p=0,0016), Аэ увеличился на 55 % (p=0,0072), Ан – на 77, 9 % (p=0,0121), Ам – на 82,1 % (p=0,0099), Ад – на 45,5 % (p=0,0370) по отношению к таковым в контрольной группе животных, что свидетельствует о развитии вазодилатации. Вазотропные эффекты ЭКЖ и ЭБМ сопоставимы, однако эффекты ЭКЖ C. militaris несколько выраженней, что обусловлено разной концентрацией сухого вещества и БАВ в данных биотехнологических продуктах.Заключение. Таким образом, как показал анализ результатов исследования, введение животным ЭКЖ и ЭБМ C. militaris. приводило к увеличению эндотелий-зависимой вазодилатации, снижению периферического сопротивления, увеличению притока крови в нутритивное микрососудистое русло, улучшению венулярного оттока.

laboratory rats, biotechnological products Cordyceps militari, oscillatory and non-oscillatory indices of skin microcirculation.лабораторные крысы, биотехнологические продукты Cordyceps militari, осцилляторнын и неосцилляторные показатели кожной микроциркуляцииnoнет1. Turk A, Abdelhamid MAA, Yeon SW, et al. Cordyceps mushroom with increased cordycepin content by the cultivation on edible insects. Front Microbiol. 2022 Oct 19;13:1017576. doi: 10.3389/fmicb.2022.1017576.1. Turk A, Abdelhamid MAA, Yeon SW, R et al. Cordyceps mushroom with increased cordycepin content by the cultivation on edible insects. Front Microbiol. 2022 Oct 19;13:1017576. doi: 10.3389/fmicb.2022.1017576.2. Chan JS, Barseghyan GS, Asatiani MD, Wasser SP. Chemical Composition and Medicinal Value of Fruiting Bodies and Submerged Cultured Mycelia of Caterpillar Medicinal Fungus Cordyceps militaris CBS-132098 (Ascomycetes). Int J Med Mushrooms. 2015;17(7):649-59. doi: 10.1615/intjmedmushrooms.v17.i7.50.3. Chen, S. Y., Ho, K. J., Hsieh, Y. J., et al. "Contents of lovastatin, γ-aminobutyric acid and ergothioneine in mushroom fruiting bodies and mycelia." Lwt 47.2 (2012): 274-278. doi:10.1016/j.lwt.2012.01.0193. Chen, S. Y., Ho, K. J., Hsieh, Y. J., Wang, L. T., et al "Contents of lovastatin, γ-aminobutyric acid and ergothioneine in mushroom fruiting bodies and mycelia." Lwt 47.2 (2012): 274-278. doi:10.1016/j.lwt.2012.01.0194. Cohen N, Cohen J, Asatiani MD, et al. Chemical composition and nutritional and medicinal value of fruit bodies and submerged cultured mycelia of culinary-medicinal higher Basidiomycetes mushrooms. Int J Med Mushrooms. 2014;16(3):273-91. doi: 10.1615/intjmedmushr.v16.i3.80.5. Guo P, Kai Q, Gao J, et al. Cordycepin prevents hyperlipidemia in hamsters fed a high-fat diet via activation of AMP-activated protein kinase. J Pharmacol Sci. 2010;113(4):395-403. doi: 10.1254/jphs.10041fp.5. Guo P, Kai Q, Gao J, et al. Cordycepin prevents hyperlipidemia in hamsters fed a high-fat diet via activation of AMP-activated protein kinase. J Pharmacol Sci. 2010;113(4):395-403. doi: 10.1254/jphs.10041fp.6. Wu C, Guo Y, Su Y, et al. Cordycepin activates AMP-activated protein kinase (AMPK) via interaction with the γ1 subunit. J Cell Mol Med. 2014 Feb;18(2):293-304. doi: 10.1111/jcmm.12187.7. Zhang J, Wen C, Duan Y, et al. Advance in Cordyceps militaris (Linn) Link polysaccharides: Isolation, structure, and bioactivities: A review. Int J Biol Macromol. 2019 Jul 1;132:906-914. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2019.04.020.8. Guo C, Zhu J, Zhang C, Zhang L. Determination of adenosine and 3'-deoxyadenosine in Cordyceps militaris (L.) Link. by HPLC. 1998 Apr;23(4):236-7, 256. Chinese, PMID: 115962538. Guo C, Zhu J, Zhang C, Zhang L. Determination of adenosine and 3'-deoxyadenosine in Cordyceps militaris (L.) Link. by HPLC. 1998 Apr;23(4):236-7, 256. Chinese. PMID: 115962539. Minakov, D. V., Savrasov, E. S., Bazarnova, N. G., et al. Extraction of biologically active compounds from Cordyceps militaris under ultrasonic exposure. Chemistry of Plant Raw Materials 2 (2024): 355-364. doi: 10.14258/jcprm.202402142099. Минаков, Д. В., Саврасов, Е. С., Базарнова, Н. Г., и др. Экстракция биологически активных соединений Cordyceps militaris в условиях ультразвукового воздействия. Химия растительного сырья 2 (2024): 355-364. doi: 10.14258/jcprm.2024021420910. Toledo JC Jr, Augusto O. Connecting the chemical and biological properties of nitric oxide. Chem Res Toxicol. 2012 May 21;25(5):975-89. doi: 10.1021/tx300042g.11. Qin P, Li X, Yang H, et al. Therapeutic Potential and Biological Applications of Cordycepin and Metabolic Mechanisms in Cordycepin-Producing Fungi. Molecules. 2019 Jun 14;24(12):2231. doi: 10.3390/molecules24122231.12. Ravaeva M.Yu., Nagorskaya M.V., Sidyakin A.I., Rasskazova S.A. Cardiovascular Parameters under the Action of Cordyceps militaris (L.) Fr. Extracts. Journal Biomed. 2025;21(3):132-136. (In Russ.) https://doi.org/10.33647/2074-5982-21-3-132-13612. Раваева М.Ю., Нагорская М.В., Сидякин А.И., Рассказова С.А. Показатели сердечно-сосудистой системы при действии экстрактов Cordyceps militaris (L.) Fr. БИОМЕДИЦИНА. 2025;21(3):132-136. doi.org/10.33647/2074-5982-21-3-132-13613. Kozlov V. I., Korsi L. V., Sokolov V. G. Laser Doppler flowmetry and analysis of collective processes in the microcirculation system. Human Physiology. 1998. Vol. 24, No. 6. P. 112.13. Козлов В. И., Корси Л. В., Соколов В. Г. Лазерная допплеровская флоуметрия и анализ коллективных процессов в системе микроциркуляции. Физиология человека. 1998. Т. 24, №. 6. С. 112.14. Krupatkin A. I., Sidorov V. V. Laser Doppler Flowmetry of Blood Microcirculation. Moscow: Meditsina, 2005, p. 254.14. Крупаткин А. И., Сидоров В.В. Лазерная допплеровская флоуметрия микроциркуляции крови Москва : Медицина, 2005. С. 254.15. Makolkin, V. I., Ovcharenko S. I. Internal Diseases. Moscow: Meditsina, 1999, p. 592.15. Маколкин, В. И., Овчаренко С.И. Внутренние болезни Москва : Медицина, 1999.С. 592.16. Zhu SJ, Pan J, Zhao B, et al. Comparisons on enhancing the immunity of fresh and dry Cordyceps militaris in vivo and in vitro. J Ethnopharmacol. 2013 Oct 7;149(3):713-9. doi: 10.1016/j.jep.2013.07.037.16. Zhu SJ, Pan J, Zhao B, et al. Comparisons on enhancing the immunity of fresh and dry Cordyceps militaris in vivo and in vitro. J Ethnopharmacol. 2013 Oct 7;149(3):713-9. doi: 10.1016/j.jep.2013.07.037.17. Yue GG, Lau CB, Fung KP, et al. Effects of Cordyceps sinensis, Cordyceps militaris and their isolated compounds onion transport in Calu-3 human airway epithelial cells. J Ethnopharmacol. 2008 Apr 17;117(1):92-101. doi: 10.1016/j.jep.2008.01.030.18. Tuli HS, Sandhu SS, Sharma AK. Pharmacological and therapeutic potential of Cordyceps with special reference to Cordycepin. 3 Biotech. 2014 Feb;4(1):1-12. doi: 10.1007/s13205-013-0121-9.19. Yuan G, An L, Sun Y, et al. Improvement of Learning and Memory Induced by Cordyceps Polypeptide Treatment and the Underlying Mechanism. Evid Based Complement Alternat Med. 2018 Mar 15;2018:9419264. doi: 10.1155/2018/9419264.19. Yuan G, An L, Sun Y, Xu G, et al. Improvement of Learning and Memory Induced by Cordyceps Polypeptide Treatment and the Underlying Mechanism. Evid Based Complement Alternat Med. 2018 Mar 15;2018:9419264. doi: 10.1155/2018/9419264.20. Kim JS, Sapkota K, Park SE, et al. A fibrinolytic enzyme from the medicinal mushroom Cordyceps militaris. J Microbiol. 2006 Dec;44(6):622-31.20. Kim JS, Sapkota K, Park SE, et al. A fibrinolytic enzyme from the medicinal mushroom Cordyceps militaris. J Microbiol. 2006 Dec;44(6):622-31.21. Guo Z, Chen W, Dai G, Huang Y. Cordycepin suppresses the migration and invasion of human liver cancer cells by downregulating the expression of CXCR4. Int J Mol Med. 2020 Jan;45(1):141-150. doi: 10.3892/ijmm.2019.4391. Epub 2019 Oct 31.22. Kang P, Ryu KH, Lee JM, et al. Endothelium- and smooth muscle-dependent vasodilator effects of Citrus aurantium L. var. amara: Focus on Ca(2+) modulation. Biomed Pharmacother. 2016 Aug;82:467-71. doi: 10.1016/j.biopha.2016.05.030.22. Kang P, Ryu KH, Lee JM, Kim HK et al. Endothelium- and smooth muscle-dependent vasodilator effects of Citrus aurantium L. var. amara: Focus on Ca(2+) modulation. Biomed Pharmacother. 2016 Aug;82:467-71. doi: 10.1016/j.biopha.2016.05.030.23. Ignarro LJ, Harbison RG, Wood KS, Kadowitz PJ. Activation of purified soluble guanylate cyclase by endothelium-derived relaxing factor from intrapulmonary artery and vein: stimulation by acetylcholine, bradykinin and arachidonic acid. J Pharmacol Exp Ther. 1986 Jun;237(3):893-900.24. Vanhoutte PM. Nitric Oxide: From Good to Bad. Ann Vasc Dis. 2018 Mar 25;11(1):41-51. doi: 10.3400/avd.ra.17-00134