◎詹 歡

（河南三色鴿乳業(yè)有限公司工程技術(shù)中心，河南 南陽(yáng) 473000）

冬蟲夏草（Cordyceps sinensis）是傳統(tǒng)的名貴中藥材，其藥用價(jià)值早已被世人所熟知，而蛹蟲草仍頗受爭(zhēng)議[1]。蛹蟲草（Cordyceps militarisL. Link）主要寄生在鱗翅目昆蟲的蛹中，其生長(zhǎng)速度比冬蟲夏草較快，近年來(lái)其人工培育技術(shù)得到較快發(fā)展，深層次開發(fā)利用研究也逐漸興起。本文主要從蛹蟲草的有效成分、藥用價(jià)值和作為新資源食品在食品中的應(yīng)用進(jìn)行概述。

1 蛹蟲草的活性成分

1.1 蛋白質(zhì)及氨基酸和甾醇類

人工蛹蟲草粗蛋白含量為28.18%，比天然冬蟲夏草中含量高2.88%[1]。蛹蟲草菌絲中富含氨基酸[2]，其中必需氨基酸達(dá)7種。范文麗等[3]在研究不同食用菌菌糠中營(yíng)養(yǎng)成分時(shí)發(fā)現(xiàn)，蛹蟲草菌種的代謝菌糠中產(chǎn)生的氨基酸種類數(shù)與其他食用菌相同，并且總含量約為5.9 g/kg。甾醇即蟲草酸，是蟲草發(fā)揮作用的重要成分，具有利尿、排除毒素、促進(jìn)新陳代謝等功能，臨床上常被用來(lái)治療腦血栓、血管痙攣、腎功能衰竭等。廖春麗 等[4]通過(guò)比色法測(cè)得蛹蟲草干子實(shí)體中蟲草酸含量約為17 mg/g。

1.2 礦物質(zhì)及維生素

蛹蟲草共含礦物元素20多種，其中Ca、K含量均高于冬蟲夏草，但Zn、Fe、Mg、Cu、Mn、Cd等礦物元素含量較冬蟲夏草略低，其余元素二者基本持平。蛹蟲草所含維生素不僅種類豐富，且除煙酸外，都遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于冬蟲夏草，見表1。

表1 蛹蟲草與冬蟲夏草中營(yíng)養(yǎng)成分對(duì)比表[1]（mg/g）

1.3 蟲草素

蟲草素結(jié)構(gòu)與腺苷類似，是一種核苷同系物。在細(xì)胞內(nèi)能轉(zhuǎn)變成抑制焦磷酸激酶磷酸核糖等酶類的磷酸鹽。腺苷是一種堿基，在細(xì)胞內(nèi)參與DNA和RNA的合成，蟲草素與腺苷的唯一區(qū)別是蟲草素缺少3’-羥基。在轉(zhuǎn)錄的過(guò)程中，一些酶無(wú)法識(shí)別腺苷和蟲草素，在正常堿基位置產(chǎn)生3’-脫氧腺苷或蟲草素，使堿基配對(duì)無(wú)法進(jìn)行，從而抑制細(xì)胞轉(zhuǎn)錄[5]，因而具有抑菌、抗病毒的作用。此外還有減肥、免疫調(diào)節(jié)、抗衰老、抗腫瘤等作用[6]。

蛹蟲草中蟲草素含量根據(jù)培養(yǎng)基種類、提取方法、提取部位、種植區(qū)域等不同而不同。郭濤 等[7]利用粳米+家蠶蛹浸提液培養(yǎng)基培育蛹蟲草，子實(shí)體中的蟲草素質(zhì)量比為15.37 mg/g。相同培養(yǎng)基不同部位含量差異明顯，總體為子實(shí)體＞菌絲體＞基質(zhì)。殷東林 等[8]以蛹蟲草子實(shí)體為材料，采用微波輔助提取的方法，蟲草素提取率可達(dá)6.87%；其最佳工藝為微波功率350 W，微波處理時(shí)間4 min，提取2次，料液比1∶50（g∶mL）。李琴 等[9]采用超聲波水提法對(duì)比了不同地區(qū)蛹蟲草含量，發(fā)現(xiàn)該提取方法的最優(yōu)參數(shù)情況下，實(shí)驗(yàn)室人工培養(yǎng)的蛹蟲草中蟲草素含量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于云南地區(qū)和湖北地區(qū)蛹蟲草中該物質(zhì)含量，可能原因除地域差異外，培養(yǎng)基等人工培養(yǎng)條件也有一定影響。深海水能增加真菌發(fā)酵產(chǎn)物中功能成分的含量，Hung 等[10]研究深海水對(duì)蛹蟲草蟲草素含量的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)：與超純水培養(yǎng)相比，深海水培養(yǎng)能顯著提高蟲草素含量。其主要機(jī)理是Mg2+、Na+、K+、Ca2+、會(huì)增加蟲草素的產(chǎn)量，Cl—會(huì)抑制蟲草素的產(chǎn)生。

1.4 蟲草多糖

蟲草多糖是蛹蟲草中另一種重要的活性物質(zhì)，在蛹蟲草中多糖的含量為4%～10%[4]。它通常是由葡萄糖、半乳糖、甘露糖等還原糖基組成的一種高度分枝的甘露聚糖或半乳甘露聚糖[6]。蟲草多糖的主要功能是增強(qiáng)免疫力，但其作用機(jī)理尚不明確；蟲草多糖的研究也多集中在其結(jié)構(gòu)和分離純化方面。不同菌株的蟲草多糖組分略有差異，不同學(xué)者測(cè)得的多糖結(jié)構(gòu)和組分也不相同。吳鳳瑤 等[11]用大米培養(yǎng)基培養(yǎng)3種不同菌株，并從其子實(shí)體中提取蟲草多糖，3者單糖組成相同但摩爾比略有差異。Yu等從蛹蟲草子座中分離出的3種多糖而單糖組成不同，分子量最小的僅由葡萄糖一種單糖構(gòu)成。

蟲草多糖提取含量及組成受提取方法等影響。張穎 等[12]利用纖維素酶酶解提取蛹蟲草菌糠多糖的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，乙醇分級(jí)沉降與Sevag法脫蛋白可滿足多糖初級(jí)純化要求，實(shí)驗(yàn)得到4種多糖；與Yu 等[13]研究結(jié)果一致，但其分子量略有差異。宋江峰 等[14]用微波提取法提取蟲草多糖時(shí)，發(fā)現(xiàn)最優(yōu)的工藝組合為微波功率744.795 W，提取時(shí)間4.25 min，料液比為31.057 mL/g，此時(shí)蟲草多糖平均得率為5.783%；王英娟 等[15]通過(guò)對(duì)比4種不同的提取方法發(fā)現(xiàn)，水熱回流法是蟲草素、蟲草多糖的最優(yōu)提取方法，其最佳工藝條件為料液比1∶10，熱回流溫度為80 ℃，提取次數(shù)3次，每次提取90 min。蟲草多糖提取含量及組成與干擾物質(zhì)影響也有一定關(guān)系。薛俊杰 等[16]發(fā)現(xiàn)蟲草多糖含量差異大的主要原因是干擾物質(zhì)海藻糖和葡萄糖的存在，因此，其提取方法主要是先將干擾物質(zhì)去除；通過(guò)對(duì)比水提法和超聲波醇提后水提發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)醇提，干擾物質(zhì)去除較為完全，此法測(cè)得多糖含量約為3%～4%。糖類會(huì)干擾蟲草多糖含量，池玥蘭 等[17]發(fā)現(xiàn)多糖粗提取中含有大量的蛋白質(zhì)，會(huì)影響到多糖的生理活性；通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)比Sevag法、三氯乙酸法和木瓜蛋白酶分別與二者復(fù)合的方法，結(jié)果發(fā)現(xiàn)經(jīng)木瓜蛋白酶處理，再經(jīng)三氯乙酸脫除的方法蛋白脫除率最高，同時(shí)多糖損失率最少。張杰 等[18]在用超聲波對(duì)蟲草多糖的提取過(guò)程中以VC為對(duì)照組，結(jié)果證明胞內(nèi)多糖在濃度為10 mg/L時(shí)就能100%清除自由基，與VC的抗氧化作用基本持平。

2 蛹蟲草的藥用價(jià)值

2.1 降血糖作用

目前糖尿病臨床用藥主要有雙胍類藥物、促胰島素分泌劑和α-葡萄糖苷酶抑制劑等。α-葡萄糖苷酶在機(jī)體的作用是促進(jìn)碳水化合物分解為單糖。α-葡萄糖苷酶抑制劑可可逆性競(jìng)爭(zhēng)抑制α-葡萄糖苷酶，進(jìn)而抑制碳水化合物迅速分解為葡萄糖，從而達(dá)到降低血糖的作用。朱振元 等[19]發(fā)現(xiàn)，蛹蟲草中的蛹蟲草多對(duì)α-葡萄糖苷酶具有抑制效果，且抑制率隨多糖純度和濃度的增加而提高。黃志江 等[20]對(duì)四氧嘧啶糖尿病小鼠與正常小鼠對(duì)照灌胃給藥實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，人工蟲草多糖不改變正常小鼠血糖水平，但能顯著降低糖尿病小鼠的血糖水平等指標(biāo)，認(rèn)為蛹蟲草多糖的降血糖機(jī)理很可能是促進(jìn)胰島素抵抗脂肪細(xì)胞的葡萄糖攝取水平。孫納新[21]在研究蛹蟲草多糖對(duì)1型糖尿病降血糖機(jī)理過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，蛹蟲草多糖在體外與體內(nèi)作用結(jié)果相似，且機(jī)理主要是提高非特異性免疫細(xì)胞。

2.2 抗疲勞作用

疲勞是機(jī)體由于長(zhǎng)時(shí)間或者高強(qiáng)度勞動(dòng)引起的工作效率暫時(shí)明顯降低的一種生理病理現(xiàn)象[22]。江海濤等[23]通過(guò)對(duì)小鼠灌注不同劑量的蛹蟲草多糖建立疲勞模型，結(jié)果表明高劑量蛹蟲草多糖能顯著延長(zhǎng)運(yùn)動(dòng)至疲勞的時(shí)間，其機(jī)制可能是通過(guò)提高機(jī)體糖原儲(chǔ)備延長(zhǎng)力竭時(shí)間。寧青 等[24]的研究也表明蛹蟲草抗疲勞作用顯著。運(yùn)動(dòng)會(huì)對(duì)機(jī)體免疫能力產(chǎn)生影響，適量運(yùn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生正效應(yīng)，過(guò)量運(yùn)動(dòng)則會(huì)使產(chǎn)生負(fù)效應(yīng)。田雪文等[25]通過(guò)測(cè)定蛹蟲草飼喂高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)大鼠的生化指標(biāo)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)蛹蟲草有助于消除疲勞，促進(jìn)機(jī)能恢復(fù)，具有良好的免疫調(diào)節(jié)作用。秦勇 等[26]則單純從運(yùn)動(dòng)生理機(jī)能改善方面進(jìn)行研究，實(shí)驗(yàn)表明經(jīng)蛹蟲草提取液飼喂組和氨基酸飼喂組抗疲勞作用均不明顯，而蛹蟲草提取液與氨基酸復(fù)合飼喂組抗疲勞作用明顯。張潤(rùn)桐等[27]研究了蛹蟲草對(duì)慢性疲勞綜合征的影響，通過(guò)灌胃30 d，發(fā)現(xiàn)蛹蟲草制劑組腦組織中單胺類神經(jīng)遞質(zhì)含量提高，說(shuō)明蛹蟲草制劑能明顯改善慢性疲勞。

2.3 抗氧化作用

超氧化物歧化酶（SOD）在眾多領(lǐng)域已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。冬蟲夏草中SOD含量為65 mg/g，蛹蟲草中SOD含量要高于此值[28]。陳慧嬋 等[29]用金針菇、香菇和蛹蟲草3種食用菌對(duì)小鼠灌胃，結(jié)果表明3者均能不同程度地提高機(jī)體總抗氧化能力、清除自由基，同時(shí)催化有害物質(zhì)分解，且蛹蟲草的效果要優(yōu)于其他二者。邵穎 等[30]在蛹蟲草子實(shí)體中抗氧化物分離純化中發(fā)現(xiàn)用甲醇浸提后再進(jìn)行硅膠色譜柱分離，得到的物質(zhì)具有強(qiáng)抗氧化性，經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)該化合物分子式為C22H22O9。除SOD外，蟲草多糖也具有一定的抗氧化性。除蛋白質(zhì)干擾外，分子質(zhì)量大小也會(huì)影響蟲草多糖活性[31]。賈俊強(qiáng) 等[32]通過(guò)α-淀粉酶水解蛹蟲草多糖降低其分子質(zhì)量，結(jié)果表明蛹蟲草多糖經(jīng)過(guò)酶法修飾后對(duì)DPPH自由基的清除能力提高，可能原因是蛹蟲草多糖被水解后，活性基團(tuán)暴露出來(lái)，從而使自由基清除能力增強(qiáng)。

2.4 對(duì)腦細(xì)胞的保護(hù)作用

缺血性腦卒中和一氧化碳中毒都會(huì)造成不同程度神經(jīng)、肢體運(yùn)動(dòng)及認(rèn)知功能障礙，致殘率、致死率較高。有研究表明，低劑量或高劑量蛹蟲草均能減少腦缺血損傷大鼠的神經(jīng)細(xì)胞凋亡數(shù)目，表明蛹蟲草對(duì)腦缺血損傷有保護(hù)作用[33，34]。細(xì)胞凋亡是缺血后梗死灶擴(kuò)大和神經(jīng)功能損傷加重的重要因素[35]，蛹蟲草對(duì)腦損傷細(xì)胞的保護(hù)機(jī)制與抑制神經(jīng)元凋亡有關(guān)。對(duì)一氧化碳急性中毒采用與上述相同的思路，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，蛹蟲草灌胃組各癥狀明顯比對(duì)照組輕，說(shuō)明蛹蟲草對(duì)大鼠急性一氧化碳中毒腦損傷有保護(hù)作用，在一定程度上可促進(jìn)神經(jīng)功能的恢復(fù)和提高。蛹蟲草對(duì)于兩種腦損傷狀況雖然保護(hù)機(jī)制不同，但都能減輕腦損傷帶來(lái)的傷害。

2.5 抗癌作用

結(jié)腸癌是一種嚴(yán)重的健康疾病，在亞洲逐漸成為最為常見的癌癥[36]。蟲草屬提取物已被報(bào)道過(guò)對(duì)很多癌癥細(xì)胞包括肺癌細(xì)胞都具有細(xì)胞毒性[37]。Lee 等[38]在通過(guò)細(xì)胞周期阻滯和線粒體凋亡研究蛹蟲草對(duì)結(jié)腸癌的抗癌效果時(shí)發(fā)現(xiàn)：蛹蟲草可誘導(dǎo)在G2/M階段細(xì)胞周期阻滯和增加早期凋亡，蛹蟲草的抗癌效果與此直接相關(guān)。結(jié)腸癌（RKO）細(xì)胞對(duì)蟲草提取物極為敏感，經(jīng)蛹蟲草處理顯著延遲了結(jié)腸癌細(xì)胞的分化。

3 蛹蟲草在食品中的應(yīng)用

蛹蟲草在各方面的功效決定了它是一種良好的營(yíng)養(yǎng)和滋補(bǔ)品。2009年，國(guó)家衛(wèi)生部第3號(hào)文件正式批準(zhǔn)蛹蟲草為新資源食品，將蛹蟲草應(yīng)用到保健品和功能飲料的研究逐漸增多。

林標(biāo)聲 等[39]將山楂加入蛹蟲草液體發(fā)酵培養(yǎng)基中，篩選蛹蟲草優(yōu)質(zhì)菌株，發(fā)酵完成后，取發(fā)酵醪液調(diào)配，然后經(jīng)過(guò)濾、均質(zhì)、灌裝、滅菌、冷卻制成成品。通過(guò)分析，最終確定最佳的工藝參數(shù)，從而制備出蛹蟲草山楂復(fù)合保健飲料。何洋 等[40]通過(guò)將蛹蟲草菌絲體浸提后與濃縮后的發(fā)酵液混合，并加入到熬煮好的八寶粥中制得蛹蟲草八寶粥。秦秀麗 等[41]通過(guò)將蛹蟲草菌絲體經(jīng)過(guò)勻漿、過(guò)濾、靜置、分離后，與同樣方法處理得到的枸杞汁混合調(diào)配，制得蛹蟲草枸杞天然保健飲料。孫明超 等[42]將花生粉碎過(guò)篩后，經(jīng)浸泡、滅菌，接種蛹蟲草進(jìn)行發(fā)酵，得到蛹蟲草花生，再將蛹蟲草花生經(jīng)過(guò)烘炒、浸泡、磨漿、分離、調(diào)配、滅菌、灌裝和二次殺菌得到成品，其最優(yōu)參數(shù)為蛹蟲草花生加入量為35%、110 ℃烘炒13 min、料水比1∶9、加糖量 78g/L，可使花生乳清香濃郁并具有蟲草的香氣，質(zhì)地均勻細(xì)膩，口感滑爽。李盡哲 等[43]分別將霜桑葉和蛹蟲草子實(shí)體經(jīng)過(guò)預(yù)處理、烘干、粉碎、浸提和過(guò)濾得到的汁液進(jìn)行調(diào)配、均質(zhì)、滅菌、灌裝得到成品；其最佳配方為每升飲料中，蛹蟲草子實(shí)體浸提液50 g（蛹蟲草子實(shí)體5 g）、桑葉浸提液150 g（桑葉20 g）、木糖醇50 g、檸檬酸0.9 g、蜂蜜25 g和黃原膠2 g，得到的復(fù)合保健飲料湯色亮黃，具有蟲草和桑葉所特有的清香味，酸甜可口，口感綿爽。

4 展望

蛹蟲草作為國(guó)家批準(zhǔn)的新資源食品，其市場(chǎng)需求將進(jìn)一步擴(kuò)大。深入研究蛹蟲草的生長(zhǎng)特點(diǎn)使其批量生產(chǎn)成為可能，同時(shí)促進(jìn)了蛹蟲草中活性物質(zhì)的提取，但提取后如何增強(qiáng)蛹蟲草代謝產(chǎn)物的生物活性，需各學(xué)科相互滲透相互結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)。

蟲草素分子結(jié)構(gòu)中有5個(gè)氮原子，3個(gè)氧原子，而金屬離子可使供電體的孤對(duì)電子進(jìn)入其空軌道，因此可推測(cè)蟲草素可形成二價(jià)、三價(jià)、四價(jià)3種配位體。其官能團(tuán)和分子質(zhì)量可用紅外光譜和質(zhì)譜來(lái)確定，為進(jìn)一步提高其生物活性提供依據(jù)。但其高級(jí)結(jié)構(gòu)與生物活性的關(guān)系還需進(jìn)一步深入研究，除蟲草素外，其余成分也需經(jīng)大量的研究來(lái)闡明其結(jié)構(gòu)與功效的關(guān)系。

蟲草多糖與蟲草素的研究面臨同樣的問(wèn)題，其研究多集中在其化學(xué)性質(zhì)和生物活性，受檢測(cè)手段的限制，其高級(jí)結(jié)構(gòu)對(duì)生物活性的影響較少有人進(jìn)行深入研究，這將是未來(lái)研究的重點(diǎn)。隨著研究技術(shù)和方法的不斷發(fā)展，蛹蟲草會(huì)為人類健康做出更大貢獻(xiàn)。

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