王乃紅 靳月琴 蘆 成
(山西省蠶業(yè)科學(xué)研究院, 山西運城 044000)
蛹蟲草(Cordycepsmilitaris),又稱北冬蟲夏草、北蟲草,具有抗腫瘤、提高機(jī)體免疫力等功效,是一種藥食同源的真菌,主要寄生于鱗翅目、雙翅目及鞘翅目等昆蟲的蛹或幼蟲體上,蛹蟲草的活性成分種類及含量與冬蟲夏草基本相似,完全可以替代日益匱乏的冬蟲夏草[1-4]。目前,從野生蟲草上分離培育的蛹蟲草菌種,利用柞蠶、家蠶、大米和小麥等培養(yǎng)基的人工栽培技術(shù)已日漸成熟,并且具有廣闊的開發(fā)前景。本文綜述了柞蠶蛹蟲草的人工培育、活性成分、藥理作用及產(chǎn)品開發(fā)方面的研究新進(jìn)展。
培養(yǎng)柞蠶蛹蟲草的關(guān)鍵技術(shù)是獲得對蠶蛹感染力強且生產(chǎn)性能優(yōu)良的蟲草菌株。目前,在蛹蟲草人工培養(yǎng)成功的報道中,一般是將采集到的野生北蟲草經(jīng)過表面消毒后切取小段,接種于試管固體PDA培養(yǎng)基(土豆、葡萄糖、蛋白胨、磷酸二氫鈉、硫酸鎂)上,25 ℃下培養(yǎng),從組織塊上長出白色絨毛狀菌絲,直到長滿整個斜面有淺黃色色素產(chǎn)生,即為母種。然后將分離得到的母種菌種接種于液體培養(yǎng)基內(nèi)繼續(xù)培養(yǎng)成菌絲團(tuán),隨著時間的推移,菌絲團(tuán)內(nèi)部組織分化成子實體,經(jīng)過馴化成熟的子實體再進(jìn)行分離,并接種到用75%乙醇消毒的柞蠶蛹體內(nèi),培養(yǎng)出子實體后,再進(jìn)行分離,這樣反復(fù)篩選而得到適合柞蠶蛹的蟲草菌株[5-6]。在我國野生的北蟲草分布范圍較廣,各地都有。由于柞蠶主要產(chǎn)于東北地區(qū),野生蟲草也多數(shù)來源于吉林省的長白山、遼寧省的棋盤山和冰峪溝等地。
1986年谷恒生等[7]報道,用柞蠶和家蠶蛹為宿主,采用將體表消過毒的蠶蛹投入長有蛹蟲草菌絲的培養(yǎng)基上,或用向蛹體注入液體培養(yǎng)菌液這2種方法,使蛹體感染,感染后的蛹體置空瓶中培養(yǎng),獲得了具有天然形態(tài)的蛹蟲草。最近十多年里,柞蠶蛹蟲草已經(jīng)可以規(guī)?;a(chǎn),接種技術(shù)也越來越成熟,應(yīng)用最廣泛的還是液體注射的接種方法。
柞蠶屬于野外大規(guī)模放養(yǎng)的經(jīng)濟(jì)昆蟲,以柞蠶幼蟲為寄主栽培蛹蟲草的生長期,比以蛹為寄主栽培蛹蟲草所需的時間短, 可以節(jié)省勞動力,其蟲草的形態(tài)更接近天然蟲草。劉勤等[8]利用4齡柞蠶幼蟲,采用穿刺接種、浸漬接種、添食接種、穿刺與浸漬接種相結(jié)合、穿刺與添食接種相結(jié)合、浸漬與添食接種相結(jié)合及穿刺、浸漬與添食3種接種相結(jié)合共7種接種方式,最后得出:蟲草菌能夠在蠶幼蟲體內(nèi)寄生并可培育成蟲草,穿刺處理時每頭蠶注射0.5 mL菌液至血液中, 在3~4 腹節(jié)背部節(jié)膜處注射是蟲草菌液接種柞蠶4齡幼蟲的最佳方式,因蠶血液環(huán)境是酸性(pH為6.2~6.8) 正適合蟲草菌孢子(25 ℃條件下)生長,并且血液營養(yǎng)豐富有利于蟲草菌生長。孟楠等[9]用柞蠶5齡幼蟲培育蠶蟲草,結(jié)果表明:采用液體菌液(200 uL/頭)針頭平行蠶體表注射的方法,常規(guī)條件下培養(yǎng),對5齡蠶效果最佳,感染硬化時間短,可達(dá)到批量生產(chǎn)的規(guī)模。
由于柞蠶蛹個體大,體內(nèi)蛋白質(zhì)營養(yǎng)豐富,而且蛹期較長利于保存,是栽培蛹蟲草的理想原材料。自1986年吉林蠶業(yè)研究所首次培育柞蠶蛹蟲草成功后[7],苑貴華等[10]又進(jìn)行了規(guī)模化培育蠶蛹蟲草的研究,隨后利用柞蠶蛹栽培蟲草的報道日漸增多。李亞潔等[11]取剛化蛹的柞蠶蛹用75%乙醇消毒后,再用注射器將0.3~0.5 mL液體菌液注射到蛹體內(nèi),在23~25 ℃條件下培養(yǎng)7~10 d變成僵蛹,再經(jīng)過25~30 d培養(yǎng),形成子實體并可以收獲。
柞蠶是兼性滯育昆蟲,東北地區(qū)飼養(yǎng)的屬于二化性,河南省飼養(yǎng)的屬于一化性,為了能工廠化全年生產(chǎn), 陳丹等[12]利用吉林省的春、秋二化性柞蠶蛹和河南省的一化性柞蠶蛹進(jìn)行試驗,結(jié)果表明:不同發(fā)育狀態(tài)和不同化性的柞蠶蛹生產(chǎn)的蟲草出草率不同,滯育蛹出草率為74%,發(fā)育蛹為42%;一化性柞蠶蛹出草率為72.1%,二化性春柞蠶蛹為7.7%。秋柞蠶化蛹后30 d 進(jìn)入滯育期,此時綜合代謝水平最低,是接種蛹蟲草菌種的最佳時期;秋柞蠶蛹如感受5~8 ℃溫度45 d則完全解除滯育,再感受9.5 ℃溫度即開始發(fā)育,所以要特別注意秋柞蠶蛹的儲存溫度,7月至10月最適宜用一化性柞蠶蛹生產(chǎn)蛹蟲草,二化春柞蠶蛹則不適合生產(chǎn)蛹蟲草,而二化性秋蛹最適合工廠化生產(chǎn)蛹蟲草。
蛹蟲草菌并非柞蠶蛹的致病菌,工廠化過程中,難免出現(xiàn)一些問題,劉曉紅等[13]在進(jìn)行菌絲培養(yǎng)時以經(jīng)過滅菌的蛭石和草炭等混合的“營養(yǎng)土”覆蓋蛹體可加速菌絲生長,蛹體發(fā)菌均勻一致,蛹體僵化快;蛹體僵化后,用刀在蛹體的一端進(jìn)行刻傷,即在頭部刻出鋸齒狀條痕,這樣的蛹出草快,出草一致,生長周期縮短,出草率高,蛹蟲草的質(zhì)量好。
蟲草素、蟲草酸及蟲草多糖是蛹蟲草的主要活性成分,也是衡量柞蠶蛹蟲草品質(zhì)的重要指標(biāo),都興范等[14]分析表明:柞蠶蛹蟲草中的蟲草素含量為1.863 mg/g,冬蟲夏草的蟲草素含量為0.123 mg/g,二者相差近15倍;而蟲草多糖柞蠶蛹蟲草為1.34%,是冬蟲夏草(蟲草多糖為0.85%)的1.6倍;柞蠶蛹蟲草和冬蟲夏草的蟲草酸含量分別為13.79%和13.17%,差別較小。柞蠶蛹蟲草與冬蟲夏草在化學(xué)成份上大致相同,從氨基酸種類和含量的分析來看,柞蠶蛹蟲草與冬蟲夏草均含有18種氨基酸,氨基酸總量柞蠶蛹蟲草為271.30 mg/g,冬蟲夏草為197.02 mg/g,柞蠶蛹蟲草氨基酸總量是冬蟲夏草的1.2倍;必需氨基酸含量柞蠶蛹蟲草為101.3 mg/g,冬蟲夏草為66.82 mg/s,必需氨基酸含量占總氨基酸含量的比例分別為37.24%和33.92%。由此不難看出,柞蠶蛹蟲草與冬蟲夏草氨基酸含量豐富,種類齊全,比例適當(dāng)。
蛹蟲草含有大量的生理活性成分,迄今已檢測或分離到多種活性物質(zhì)如蟲草素、腺苷、多糖、蟲草酸、超氧化物歧化酶(SOD)以及礦物質(zhì)元素等,被中醫(yī)推崇為治療“虛癥、虛痙、虛痛”的圣藥,既補肺陰,又補腎陽[15-16]。王寶貴等[17]的研究結(jié)果表明:柞蠶蛹蟲草能夠明顯延長果蠅存活的時間;張海娟等[18]從衰老自由基學(xué)說的角度進(jìn)一步探討其延緩衰老的機(jī)制,試驗證明:柞蠶蛹蟲草具有明顯的抗氧化和降低脂質(zhì)過氧化物,以及增強谷胱甘肽過氧化物酶GSH-Px活性的作用,故能提高清除自由基的能力。同時,可能因為腺苷成分還屬于羥自由基的清除劑,阻斷氧化過程,從而對含脂質(zhì)豐富的細(xì)胞膜和亞細(xì)胞器起到保護(hù)作用,防止能量生成系統(tǒng)、酶、抗體及蛋白激素等合成障礙,防止細(xì)胞發(fā)生自溶而損壞細(xì)胞等。
柞蠶蛹蟲草和冬蟲夏草一樣,蟲草素是主要的功效成分之一,它還含有腺苷、腺嘌呤、尿嘧啶、甘露醇及l(fā)8種氨基酸。劉潔等[19]研究結(jié)果表明:蠶蛹蟲草對小鼠S180有明顯的抑制作用,延長荷瘤小鼠壽命,可明顯抑制小鼠 Lewis肺癌原發(fā)灶生長和自發(fā)性肺部轉(zhuǎn)移。王林美等[20]試驗結(jié)果表明:柞蠶蛹蟲草水提物中的有效成分對體外培養(yǎng)的人肝癌SMMC-7721細(xì)胞生長有顯著抑制作用, 并呈時間與劑量的依賴性。都興范等[21]用柞蠶蛹蟲草提取的蟲草素對人乳腺癌MCF-7和小鼠S180肉瘤細(xì)胞生長抑制作用進(jìn)行了研究,蟲草素抑制腫瘤作用是引起細(xì)胞凋亡,而不是壞死,結(jié)果與王林美等[20]的報道相似。
目前,柞蠶蛹蟲草已經(jīng)應(yīng)用于醫(yī)藥、保健、食品及化妝品等領(lǐng)域。據(jù)李樹英等[22]介紹市場上柞蠶蛹蟲草制品如蟲草丹、寧心寶膠囊具有鎮(zhèn)咳、降低膽固醇等療效;還有化妝品北蟲草活力霜可營養(yǎng)肌膚、抗衰、防皺,適于中老年人使用;在食品方面有蟲草茶、蟲草酒,長期食用能提高機(jī)體的免疫力。除此之外,許多飯店還推出了蛹草清蒸雞、蛹草燉乳鴿、蛹草燉甲魚等幾十道美味佳肴。
蠶蛹蟲草技術(shù)已經(jīng)歷20多年的歷史,且功效也與冬蟲夏草相當(dāng),是冬蟲夏草最理想的替代品,具有很好的開發(fā)應(yīng)用前景。
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