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Ophiocordyceps sinensis. Un fungo entomopatogeno?

 

Conferenza tenuta il  01/06/2017 al VII convegno AMI Umbria 2017

 

Andrea Brunori - Paolo Avetrani - Disegni di Alessandro Cassinis

 

I funghi “entomopatogeni” sono quelli che aggrediscono gli insetti. Particolarmente interessante è la loro attività naturale, quando è di controllo nei confronti di insetti, dannosi per l’ecosistema agricolo e forestale e per la possibilità di essere usati in programmi di lotta biologica. Un fungo di questa natura che aggredisce le larve di un lepidottero, anche se non dannoso per l’agricoltura, è identificato dalla nomenclatura binomiale come Ophiocordiceps sinensis (Sphaeria sinensis Berkeley 1843 – Cordyceps sinensis (Berkeley) Saccardo 1878).
I funghi appartenenti al genere Cordyceps Fries 1818 e al genere Ophiocordyceps Petch 1931 sono ascomiceti, un tempo inclusi nell’ordine delle Clavicipitales istituito da Nannfeldt nel 1932. Questi funghi generalmente stipitati hanno, immersi nel proprio corpo fruttifero, dei periteci. In Europa Occidentale anche se sono considerati funghi rari, ne sono state rinvenute diverse specie.
Possono essere divisi artificialmente in due gruppi:
- nel primo gruppo sono inseriti quelli che attaccano i funghi ipogei di solito i falsi tartufi (Elaphomyces). Di questo gruppo ne esistono nel mondo circa 15 specie;
- nel secondo gruppo sono inseriti quelli che attaccano gli insetti e rappresentano un gruppo molto più numeroso comprendente almeno 250 specie.
Comunque la specie più nota e studiata dal mondo scientifico, grazie alle sue molteplici proprietà, è l’Ophiocordyceps sinensis (Berkeley) G.H. Sung, J.M. Sung, Hywel-Jones & Spatafora 2007, diffusa sull’altopiano del Tibet, in Cina, Bhutan, Nepal e nelle regioni nord-orientali dell’India, a quote comprese tra i 3500 e i 5000 metri (fig.1).

Fig.1. Areale di distribuzione di O. sinensis (Winkler 2011)

Questa specie di solito aggredisce la larva del lepidottero Thitarodes armoricanus Oberthür 1909 appartenente alla famiglia delle Hepialidae, note con il nome di “farfalle fantasma”.

Tra i vari funghi entomopatogeni l’O. sinensis è conosciuto da quasi 2000 anni. Studi medici rigorosi lo ritengono molto utile per ritardare l’invecchiamento e sostenere l’individuo. Questo fungo è molto apprezzato e la medicina tradizionale cinese, come citato precedentemente, se ne avvaleva già da molti secoli.
Nel Nepal-Tibet è chiamato “Yartsa gumbu
in Giappone “Tochukasu”;
in Cina “Tung-chhung-hsia-tshao”;
in Inghilterra “Caterpillar mushroom” ;
nel Bhutan “Yartsa Goenbub”;
in India “Keera Ghas”.
Furono dei pastori tibetani i primi a scoprirlo sui loro altopiani. Pensavano che fosse un’erba e notarono che quando i loro animali se ne nutrivano diventavano più vitali, vivaci e attivi e che aumentava notevolmente la loro attività sessuale. Provandolo poi sull’uomo il fungo provocava i medesimi effetti.
Le spore del fungo alla maturità sono disperse nell’aria. Nel tardo autunno entrano in contatto con la larva del T. armoricanus in un periodo che essa è in letargo. Generalmente l'infezione parte dalla testa, poiché i bruchi hanno la tendenza ad entrare in letargo mantenendo una posizione verticale. Le spore germinano e le ife penetrando nell’interno del corpo della larva danno origine a un micelio che si propaga e la uccide, mummificandola. Essa muore tra la fine della primavera e l’inizio dell’estate. In condizioni opportune di temperatura e umidità il corpo fruttifero del fungo fuoriesce dal capo della larva, come una specie di prolungamento. Assume la forma di un dito e spunta dal terreno per una altezza di 5 – 10 cm.

Note storiche e classificative
L’Ophiocordyceps sinensis che veniva usato per curare gli avvelenamenti da oppio e per curarne la dipendenza, era uno dei rimedi più considerati dalla medicina tradizionale cinese. Il suo prezzo era elevatissimo fin dai tempi antichi e per questo era accessibile solo alla famiglia dell'Imperatore e alla nobiltà.
Un aneddoto racconta della leggendaria bellezza cinese Yang Kuefei (700-756 a.C.) assumeva regolarmente l’O. sinensis, considerandolo come una ”fonte di giovinezza”.
Il primo scritto conosciuto dell’O. sinensis, risale ai tempi della “Dinastia Tang” (620 a.C.). In esso si accenna alla “miracolosa trasformazione da animale a pianta in estate e da pianta ad animale in inverno”.
Ai tempi della “Dinastia Ch’in”, verso il 200 a.C. l'imperatore sembra pagasse un'oncia d'oro ogni tre giorni per poter disporre di questo prezioso prodotto.
Nel 1876 il giornale britannico “The Colonies”, a proposito di O. sinensis ancora scriveva:
«Si pensa che possa rinforzare e rinvigorire; ma è molto scarso ed è usato solo al palazzo dell’Imperatore o dai più alti ufficiali mandarini».
Il primo testo antico che documenta le proprietà e l'utilizzo di questo fungo è stato scritto, intorno al 1450, da Zurkhar Nyamnyi Dorje (1439-1475), un lama tibetano che si occupava di botanica e medicina. Nel suo scritto “Un oceano di qualità afrodisiache”, tradotto recentemente da Winkler, descrive le virtù dello Yartsa gumbu come rinvigorente e stimolante sessuale.

La prima menzione nella medicina tradizionale cinese è attribuibile a Wang Ang (1615-1699) che nel 1694 scrisse un compendio sulla materia medica dal titolo “Ben Cao Bei Yao”.
Nei primi anni del ‘700 il fungo si conosce anche in Europa. Un gesuita di origine francese, Jean Baptiste Perennin, ospite alla corte dell’imperatore della Cina, lo porta in Francia dove diventa il soggetto di una relazione pubblicata nel 1726 dal noto scienziato René-Antoine Ferchault de Réaumur (1683-1757).
Il francese sulle “Mémoires de l’Academie des Sciences” scrive di aver ricevuto dal padre Perennin delle radici di una pianta prodigiosa, proveniente dal Tibet che non presenta fiori, foglie, gambo. Questo vegetale viene definito dai cinesi: ”pianta durante l’estate e verme durante l’inverno, ha proprietà simili a quelle del Ginseng e ha la capacità di ristabilire le forze perdute o per un eccesso di lavoro o per una lunga malattia”. Nella sua nota, corredata dal disegno del fungo e dell’insetto (fig. 2), scrive anche della consuetudine di associare il fungo con la carne di anatra e di preparare questo piatto per migliorare la salute delle persone anziane.

Fig. 2. Primo disegno della pianta-insetto in “Mémoires de l’Academie des Sciences” del 1726.

Fries nel II° volume delle “Observationes Mycologicae Floram Sueciam” – Hafniae – 1818, istituì il genere Cordyceps (fig. 3). Il nome latino deriva da cord che significa bastone, e ceps testa.

Fig. 3. Descrizione Genere Cordyceps II° volume delle “Observationes Mycologicae Floram Sueciam” – Hafniae – 1818.

I corpi stromatici dei funghi appartenenti al genere Cordyceps sono costituiti da uno stipite e da una testa fertile chiamata “capitola”. In essa sono inclusi i periteci. Questi contengono lunghi aschi la cui parete è molto sottile tranne all’apice emisferico dove è notevolmente ispessita. Ogni asco contiene otto lunghe spore filiformi, settate e quasi della stessa lunghezza dell’asco. Le spore, alla loro maturità, si dividono prima di essere espulse dall’asco e fuoriescono dal peritecio attraverso un piccolo foro chiamato “ostiolo”.

Sul “The London Journal of Botany” del 1843, diretto da W. J. Hooker, compare una nota dal titolo “On some Entomogenous Sphaeriae”. In esso c’è la descrizione e relativo disegno di un fungo entomopatogeno al quale Berkeley, indicandola come una nuova specie, le assegna il binomio Sphaeria sinensis (fig.4-5).

Fig.4 descrizione Sphaeria sinensis

 

 

 

Fig. 5. Disegno del fungo Sphaeria sinensis “The London Journal of Botany”.

 

 

Il genere Sphaeria, che comprendeva un gran numero di specie, era stato proposto da Albrecht von Haller (1708-1777) in “Historia stirpium indigenarum Helvetiae” – Berna – 1768.
Fries nel “Systema Mycologicum” – Lundae – 1821, lo riconsidera e lo divide in 4 generi: Hypocrea – Hypoxylon – Valsa – Sphaeria. Le Sphaeria propriamente dette presentano un peritecio di consistenza ceracea, ripieno di una massa gelatinosa, teche in forma di clava e il complesso del loro fungo di forma sferica.

 

 

 

Successivamente Fries, nel II° volume della “Summa Vegetabilium Scandinaviae” – Holmiae e Lipsia – 1846-1849, includendovi altre specie, riprende il genere Cordyceps ma non vi introduce la sinensis (fig. 6).

Fig. 6. Genere Cordyceps dal II volume della "Summa Vegetabilum Scandinaviae" 1846-1849.

Si riporta una notazione che ha interesse marginale per questo articolo. I fratelli Tulasne nell’opera “Selecta Fungorum Carpologia” del 1865 descrivono i Nectriei includenti il genere Torrubia istituito da Levéillé nel 1863 (in onore del naturalista missionario francescano J. Torrubia (1698-1761). Esso ha speciale importanza per la presenza di funghi parassiti come la Torrubia capitata e la Torrubia militaris (funghi con i nomi attuali fig 7-8).

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Fig. 7 .Tolypocladium capitatum (Holmsk.) Quandt, Kepler & Spatafora, in Quandt et al., IMA Fungus 5: 126 (2014) (illustrazione di Alessandro Cassinis)

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Fig. 8. Cordyceps militaris (L.) Fr., Observ. mycol. (Havniae) 2: 317 (1818), (illustrazione di Alessandro Cassinis).

Saccardo nel 1878, in un suo lavoro dal titolo “Enumeratio Pyrenomycetum Hypocraceorum”, descrive di nuovo il genere Cordyceps di Fries e vi include, prendendola da Berkeley, la specie sinensis (fig.9).

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Fig. 9. Inserimento di C. sinensis in “Enumeratio Pyrenomycetum Hypocraceorum” di Saccardo.

 

Petch nel 1931, in un suo lavoro dal titolo “Notes on entomogenous fungi” pubblicato sul Transactions of the British Mycological Society, istituisce il nuovo genere “Ophiocordyceps” (fig.10). Assume quale carattere diversificante il fatto che le spore, contenute negli aschi, pur essendo settate non si dividono al momento dell’espulsione. “Sporidia hyalina, fusoidea, multiseptata, asco breviora, non in articulos secedentia". In esso ovviamente non è compresa la specie sinensis che rimane come Cordyceps, per la frammentazione delle spore.

Fig. 10. Descrizione genere Ophiocordyceps in “Notes on entomogenous fungi” di Petch.

 

La specie sinensis viene finalmente inclusa nel genere Ophiocordyceps da Sung e altri autori in seguito a studi di filogenesi molecolare (Phylogenetic classification of Cordyceps and the clavicipitaceous Fungi, in Studies in Mycology 57: 5–59. 2007) (fig. 11).
In questo studio viene proposta una nuova chiave della famiglia Clavicipitacee distinta in tre cladi con la presenza di quattro generi tra cui Ophiocordyceps che risulta essere il più numeroso.

Fig. 11. Classificazione filogenetica delle Clavicipitaceae.

 

Dati economici
Le informazioni avute dalle generazione passate, che non attribuiscono al fungo effetti dannosi per gli individui, portano alla conclusione che l’O. sinensis può essere utilizzato praticamente da tutti.
Attualmente il fungo, per le sue ragguardevoli proprietà medicinali, ha assunto un valore economico abbastanza elevato e costituisce la più alta fonte di reddito delle popolazioni locali; vi è una produzione annuale di circa 100-200 tonnellate/anno, con stime di produzioni elevate annuali nelle regioni del Tibet, Sichuan e Qinghai (fig. 12).

Fig. 12. Stima della produzione media regionale annuale dell’O. sinensis (dati 2011, Winkler)

L’economia del Tibet dipende per il 60% dal suo commercio. Il suo valore enorme ha attirato, nelle aree di crescita, numerosi raccoglitori provenienti anche da altre zone della Cina.
Nei mesi di giugno, luglio, con il clima più mite, spuntano tra le erbe i suoi carpofori. I lavoratori stagionali, disposti in riga, chinati a quattro zampe, colgono il fungo estraendolo dal terreno con l’aiuto di un piccolo piccone. La raccolta è difficile e notevolmente faticosa in quanto gli altopiani presentano pendii ripidi e a quell’altitudine l’ossigeno è il 40% in meno rispetto a quello presente a livello del mare. Un bravo cercatore all’inizio ne trova in media uno ogni quindici minuti. Successivamente i funghi trovati sono uno ogni due ore.
Una volta raccolto ed essiccato, lo Yartsa gumbu è venduto un po’ ovunque: all’aeroporto, nelle strade turistiche, nei negozi. Di solito in Cina le farmacie lo vendono anche intero, perché viene consumato come pietanza nelle minestre e negli stufati.
La crescente richiesta di questo prodotto della natura ha spinto molte aziende a produrlo sinteticamente e a coltivarlo. In Cina viene coltivato artificialmente su substrati di riso.
Una importante casa farmaceutica ha condotto una spedizione scientifica in Tibet per studiare i parametri naturali di crescita dell’O. sinensis. Furono misurate accuratamente tutte le condizioni pH, natura chimica e fisica dei suoli, condizioni di umidità dell’aria e dei terreni. I metodi di elaborazione pervennero a un prodotto biologico con proprietà chimiche quasi identiche. Attualmente, in commercio esistono diversi medicinali contenenti tutti i principi del fungo.

 

Chimica e proprietà farmacologiche
L'analisi chimica dell’O. sinensis rileva la presenza di un elevato contenuto di lipidi, proteine, oligoelementi, vitamine e polisaccaridi. Nonostante i principi attivi del fungo non siano ancora stati chiaramente identificati, almeno due sostanze sono state individuate come importanti costituenti attivi; stiamo parlando della cordicepina e dell'acido cordicepico.
Questi due elementi sono costituenti bioattivi molto importanti nella protezione del fegato da danni indotti da alcool e sostanze chimiche. La prima è efficace anche contro diversi tipi di batteri che hanno sviluppato resistenza ai più usati antibiotici. Il secondo vanta proprietà diuretiche, sedative e antiossidanti.
Altrettanto importante nel determinare le attività farmacologiche dell’O. sinensis sembra essere la sua componente polisaccaridica, nella quale abbonda il galattomannano.
Tra gli altri composti bioattivi rientrano nucleosidi - Adenosina, Guanosina, Uridina - e fitosteroli.
Tra i metalli, infine, abbondano elementi come zinco, magnesio e manganese. L’O. sinensis è una specie molto apprezzata dai medici in quanto la possono impiegare per curare una ampia varietà di affezioni. Abitualmente il fungo in polvere, mischiato con altre erbe, può essere bevuto come tisana o essere impregnato con alcool.

Sull’O. sinensis sono stati effettuati molti studi per accertare le sue differenti proprietà. Attualmente tutti gli studi che avvalorano le proprietà terapeutiche di questo fungo, sono consultabili su Pubmed, nota banca dati biomedica accessibile gratuitamente online, sviluppata dal National Center for Biotechnology Information (NCBI) e su altri siti specialistici che sono mensionati sotto.

 Migliora le difese immunitarie
L’O. sinensis è ricco di polisaccaridi (principalmente β-glucani) ad alto peso molecolare. Un recente studio del 2007 ha dimostrato che i polisaccaridi del O. sinensis sono in grado di aumentare l’attività immunitaria, di attivando le cellule NK (natural killer) a produrre cellule T del sistema immunitario e con il compito di distruggere gli agenti patogeni.

 E’ un potente antivirale
L’O. sinensis contiene una particolare classe di sostanze nucleosidi (cordicepina e diverse adenosine) che hanno un’azione antireplicativa diretta nei confronti di virus, batteri e anche su molti tipi di cellule tumorali.
In uno studio condotto nel 2004 in Ghana, a 3.000 individui affetti da HIV in fase iniziale è stato somministrato un preparato con l’O. sinensis. Al termine di sei mesi tutti i 3.000 soggetti non manifestavano “alcuna presenza di HIV nel sangue”.

 E’ un antitumorale
Particolarmente rinomato per i suoi effetti benefici come stimolante del sistema immunitario ed anticanceroso.
Studi nei quali fu fatto assumere l’O.sinensis a pazienti sofferenti di cancro ad uno stadio avanzato, rilevarono che il trattamento migliorava le qualità di vita degli ammalati, senza tuttavia guarirli. In Cina ed in Giappone sono stati condotti vari studi clinici su malati di cancro. Su 50 pazienti affetti da cancro polmonare, impiegando una dose terapeutica di 6.0 grammi al giorno di O. sinensis si evidenziata la riduzione dei tumori nel 46 % dei casi.

 Protezione cardiovascolare
O. sinensis stabilizza il battito cardiaco in caso di aritmie e tachicardie e di protezione da ipossia e ischemia. Questa azione protettiva è correlata alla presenza di adenosina e di altri nucleosidi che migliorano la circolazione coronarica e vascolare in generale. Uno studio effettuato su 273 pazienti arruolati in 9 centri ospedalieri ha dimostrato che l’assunzione di O. sinensis migliora i livelli di colesterolo dal 10 al 21% e dei trigliceridi dal 9 al 26%, aumentando al contempo i livelli di colesterolo buono (HDL) dal 27 al 30%.

 Protezione epatica
O. sinensis rallenta la progressione di epatopatie, quali steatosi epatica, fibrosi, cirrosi, epatite cronica virale e insufficienza epatica. Il suo utilizzo ha permesso una riduzione significativa dei livelli degli enzimi epatici (AST, ALT, GGT, ALP) e di prevenire fibrosi e cirrosi epatica.
Uno studio condotto su 70 soggetti con epatite ha indicato che l’O. sinensis ha migliorato notevolmente le funzioni del fegato.

 Protezione polmonare
Studi scientifici hanno infatti dimostrato che l’assunzione del O. sinensis permette di aumentare la produzione di ATP (fonte di energia cellulare) dal 30 al 55% e di migliorare la capacità di utilizzazione dell’ossigeno nella stessa percentuale. Ciò spiega la sua efficacia in tutte le affezioni respiratorie, dalla bronchite, all’asma.

 Protezione renale
Molti lavori scientifici hanno di fatto dimostrato che il O. sinensis è in grado di proteggere i reni. L’assunzione di questo fungo è indicata in caso di nefrite e di insufficienza renale.
In un’importante studio, condotto su 69 pazienti che avevano subito un trapianto di rene, fu constatato che l’assunzione di O. sinensis riduceva la tossicità renale della Ciclosporina A.

 Azione antiossidante ed antiaging
L’estratto di O. sinensis, grazie alle sostanze in esso contenute, concorre alla formazione di enzimi antiossidanti. La sua azione si esercita soprattutto nei confronti dei radicali liberi dell’ossigeno (ROS), estremamente dannosi per l’organismo.
Ricerche cliniche in studi controllati hanno rivelato che pazienti anziani soggetti ad affaticamento e sintomi connessi alla senilità. Dopo l’assunzione di O. sinensis hanno ridotto i sintomi di affaticamento del 92%, quelli di percezione di freddo dell’89% e quelli di vertigine dell’83%.

 Azione energizzante, vitalizzante
L’O. sinensis si è dimostrato utile nel promuovere l'ossigenazione dei tessuti mediante il rilassamento della muscolatura bronchiale e l’aumento del flusso ematico a livello muscolare e cardiaco. Il più efficace utilizzo dell'ossigeno da parte dell'organismo e l'azione positiva sulla funzionalità del sistema immunitario, rendono le sostanze di questo fungo un supplemento adatto soprattutto agli sportivi impegnati in attività di resistenza.
Infatti il suo impiego divenne molto noto nel settembre del 1993, quando ai Giochi Nazionali di Pechino un gruppo di nove atlete vinse la quasi totalità delle prove di resistenza polverizzando diversi record.
Furono infranti nove record mondiali di atletica femminile. Nell’ambito dell’atletica leggera non era mai successo nulla di simile qualcuno si meravigliò. Perché tanti record mondiali crollassero in un solo luogo e in così breve tempo, le atlete avrebbero dovuto assumere sostanze anabolizzanti.
L’esame delle urine avrebbe sicuramente confermato tale fatto. Ma i test furono negativi, smentendo questa ipotesi. Incalzato dai giornalisti che premevano per sapere come mai le sue atlete fossero capaci di simili prestazioni, l’allenatore illustrò il loro rigido programma di allenamenti, la grande passione per lo sport e un elisir segreto ricavato dal fungo.
Vi furono molti rapporti riguardo a questi strabilianti miglioramenti dovuti all’assunzione di O. sinensis e persino colloqui volti a bandirlo dall’ambito delle discipline sportive in quanto avrebbe potuto conferire un iniquo vantaggio a coloro che hanno la possibilità di procurarselo. Qualche autorità sportiva avrebbe potuto rendere illecito l’impiego; per converso, il Comitato Olimpico canadese assunse una posizione ufficiale consentendone il suo uso nelle competizioni a livello professionale.

 Migliora la potenza sessuale
Sembra che possa avere effetti tonici in grado di contribuire al miglioramento del vigore sessuale sia negli uomini sia nelle donne.
Studi clinici cinesi hanno dimostrato, in 700 soggetti maschili, un notevole aumento delle funzioni sessuali con la somministrazione di 3 grammi di O. sinensis al giorno per 40 giorni. I medesimi studi hanno rilevato anche nelle donne un elevato miglioramento del desiderio sessuale e della libido.
Un altro studio della facoltà di medicina dell’università di Stanford ha trovato un aumento di 17 chetosteroidi nell’urina di soggetti maschili che assumevano dosi giornaliere di O. sinensis fatto indicativo dell’aumentata produzione di Testosterone ed estradiolo. D’altra parte, da un test su soggetti umani, è risultato che il 65% dei consumatori di Yartsa gumbu avevano avuto un incremento dell’attività sessuale.

 Azione antidepressiva
La sua azione tonica ha anche fornito all’O. sinensis la fama di antidepressivo, dovuta ad un effetto anti MAO (enzima che blocca il rilascio di importanti neurotrasmettitori come la catecolamina e la noradreanalina). È stato anche segnalato un influsso positivo nell’insonnia ma solo dimostrato su animali.
Si mostra farmaco efficace nella lotta all’affaticamento cronico e da stress. Studi effettuati in Cina riferiscono che un gruppo di persone, di età compresa tra 40 e 80 anni e sedentari, hanno assunto per 12 settimane, tre grammi di estratto del fungo. Queste persone, hanno visto aumentare le loro capacità aerobiche e fisiche e di conseguenza anche volitive.

Bibliografia

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2. W. J. Hooker “The London Journal of Botany”, nota dal titolo “On some Entomogenous Sphaeriae”, 1843

3. Albrecht von Haller (1708-1777) in “Historia stirpium indigenarum Helvetiae” – Berna – 1768

4. Fries nel “Systema Mycologicum” – Lundae – 1821

5. Fries, nel II° volume della “Summa Vegetabilium Scandinaviae” – Holmiae e Lipsia – 1846-1849

6. Saccardo in “Enumeratio Pyrenomycetum Hypocraceorum”, 1878

7. Petch “Notes on entomogenous fungi” pubblicato sul Transactions of the British Mycological Society, 1931

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13. http://www.erboristeriarcobaleno.com/files/cordyceps_sinensis1.pdf
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15. http://www.paesieimmagini.it/Nepal/NarPhu_e_il_fungo_magico.htm
16. https://solleviamoci.wordpress.com/2010/02/03/scienza-salute/