韓妍妍,于 洋,車 迎,肖 雷
(中國礦業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院,江蘇 徐州 221116)
蛹蟲草(CordycepsmilitarisL.Link),又名北冬蟲夏草或北蟲草,具有與冬蟲夏草相似的成分,如氨基酸、多糖、腺苷、蟲草素、蟲草酸等,且蟲草素和腺苷的含量更高[1]。相較于野生冬蟲夏草,蛹蟲草生長更快、更容易人工培養(yǎng)的優(yōu)勢使其越來越多地被當(dāng)成冬蟲夏草的替代品進(jìn)行開發(fā)利用。有研究表明,蛹蟲草及其相關(guān)產(chǎn)品的開發(fā)利用在近三十年里取得迅猛發(fā)展,每年創(chuàng)造利潤千萬余元[2]。為了進(jìn)一步推進(jìn)蛹蟲草的開發(fā)與利用,本文總結(jié)了蛹蟲草培養(yǎng)方式及產(chǎn)品的開發(fā)利用等方面的研究進(jìn)展。
目前進(jìn)行蛹蟲草人工培育的方法主要有三種:一是使用固體培養(yǎng)基,在一定溫度、濕度、光照等環(huán)境條件下培養(yǎng)蛹蟲草菌種45天左右,獲得蛹蟲草子實(shí)體;二是應(yīng)用柞蠶、家蠶或活蛹等作培養(yǎng)基質(zhì),得到菌與蟲的復(fù)合體;三是液體搖瓶培養(yǎng),得到蛹蟲草菌絲體[3-4]。目前國內(nèi)對蛹蟲草人工栽培的研究大多旨在提高其某些有效成分的含量,確定最佳營養(yǎng)條件與環(huán)境因素。
蛹蟲草子實(shí)體所含的蟲草素明顯高于冬蟲夏草[4],而研究學(xué)者對蛹蟲草的研究也大多集中在提高蟲草素含量上。不少研究表明,可以利用蟲草素的前體—腺苷人工合成蟲草素,而在蛹蟲草的人工培育過程中,通過添加腺苷或可以轉(zhuǎn)變成腺苷的前體或營養(yǎng)物等也可以有效提高蟲草素產(chǎn)量。文庭池[5]等研究發(fā)現(xiàn),添加腺嘌呤、甘氨酸、腺苷、L-谷氨酰胺4種前體或營養(yǎng)物可以明顯提高液體發(fā)酵培養(yǎng)過程中的胞外蟲草素含量,且這四種前體或營養(yǎng)物兩兩組合還可以通過協(xié)同互補(bǔ)作用促進(jìn)蟲草素的生成;毛先兵[6]等發(fā)現(xiàn)半胱氨酸、丙氨酸等氨基酸的添加可以促進(jìn)蛹蟲草培育過程中蟲草素的形成;康超等[7]通過優(yōu)化液體發(fā)酵培養(yǎng)的條件,使蟲草素的含量提高了兩倍,同時(shí)前體物質(zhì)--腺嘌呤的利用率達(dá)98%。除此之外,培養(yǎng)基中微量元素的添加也能對蟲草素的含量產(chǎn)生影響。翁梁[8]等研究發(fā)現(xiàn)向液體培養(yǎng)基中添加適量的硒或鈣可明顯促進(jìn)蛹蟲草中活性物質(zhì)的生成。而當(dāng)以大米為主要基質(zhì)進(jìn)行固體培養(yǎng)時(shí),在培養(yǎng)基中添加適量豆粕或秋水仙素都可以提高蟲草素含量[9-10]。
此外,基于蛹蟲草所含的其他活性成分,如蟲草酸、蟲草多糖,在制藥、保健等方面的功效,研究者們也在提高蛹蟲草中蟲草酸等的產(chǎn)量方面做出許多努力。楊婷婷等[11]表明,用大米作為培養(yǎng)基中的復(fù)合碳源培養(yǎng)蛹蟲草時(shí),蟲草多糖的產(chǎn)量最高;朱明偉等[12]研究不同培養(yǎng)液成分對蛹蟲草多糖及蟲草酸產(chǎn)量的影響,發(fā)現(xiàn)以米蛹作為液體培養(yǎng)基的主要成分時(shí),發(fā)酵液中多糖含量最高,而以玉米糝蛹配方時(shí),蟲草酸含量最高。
蛹蟲草營養(yǎng)豐富,目前已被開發(fā)成多種類型的食品和保健品上市,如蟲草飲料、蟲草酸奶、蟲草面包、蟲草八寶粥等,且隨著人們對健康生活和疾病預(yù)防意識的不斷提高,將蛹蟲草應(yīng)用到食品和保健品的研究也逐漸增多。
李晨曦[13]利用熱水從蛹蟲草中提取蟲草素,并加入蜂蜜中制備得到的蛹蟲草蜂蜜浸膏具有明顯的免疫功能;而由于蛹蟲草菌絲體在液體發(fā)酵培養(yǎng)中產(chǎn)生的多種藥理成分,如蟲草菌素、氨基酸等有97%~98%存在于發(fā)酵液中[14],岳春[15]等便利用培育蛹蟲草菌之后的液體發(fā)酵培養(yǎng)基來生產(chǎn)保健醬油;而蔣汶龍[16]則考慮到其豐富的藥用價(jià)值,以蛹蟲草子實(shí)體和紅茶為主要原料,開發(fā)出一種新型蛹蟲草固體茶,利用沖泡時(shí)的適宜溫度的熱水最大限度地將蛹蟲草子實(shí)體中的活性成分溶出。此外,有關(guān)蛹蟲草的菜品也層出不窮,如“蛹草清蒸雞”、“蛹草燉甲魚”等。
伴隨著蛹蟲草各種活性成分和藥理作用的進(jìn)一步研究及人工大規(guī)模培育的實(shí)現(xiàn),其在醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用也越來越廣泛。近年來,許多蛹蟲草藥用制品,如具有增強(qiáng)免疫力、改善心血管功能的蛹蟲草膠囊,治療手足癬、嚴(yán)重潰瘍等的“北蟲草止癢露”等紛紛上市。
值得一提的是,在癌癥發(fā)生率越來越高的今天,蛹蟲草因其顯著的抗癌功效,在治癌藥物的研制方面更是發(fā)揮重要作用。吳丹[17]選用小鼠作為研究對象,用中藥炮制的方法制備蛹蟲草湯劑并將其應(yīng)用于小鼠的腫瘤細(xì)胞,結(jié)果發(fā)現(xiàn),該湯劑能有效抑制小鼠癌細(xì)胞的生長;而劉鳳安等[18]則將蛹蟲草制成藥煎劑,發(fā)現(xiàn)其對喉癌細(xì)胞的抑制作用顯著,可在一定程度上代替冬蟲夏草使用;另外,從蛹蟲草中提取蟲草素,并用之研制的治療白血病的新藥也已進(jìn)入臨床試用。
蛹蟲草的抗衰老及抗氧化等成分,如蟲草多糖、麥角甾醇、超氧化物歧化酶、硒等,使其在護(hù)膚方面有很大應(yīng)用。董素繁[19]用蟲草菌絲制成的蟲草霜,經(jīng)檢測具有防治皮膚干燥皸裂、恢復(fù)皮膚彈性及減少面部色素的抗衰老作用;馮麗媛[20]以蛹蟲草提取物制成的蟲草珍珠營養(yǎng)護(hù)膚化妝品保濕潤膚效果好,還能防輻射,延緩衰老;更有以蛹蟲草為成分的面膜、乳液等也已紛紛上市。雖然目前蛹蟲草在化妝品領(lǐng)域的應(yīng)用還比較少,但其特殊的功效成分決定了其在化妝品方向?qū)⒂芯薮蟮陌l(fā)展前景。
目前,蛹蟲草主要作為冬蟲夏草的替代品開發(fā)利用,但由于其相較于冬蟲夏草,培養(yǎng)條件更簡單且已實(shí)現(xiàn)人工大規(guī)模生產(chǎn),具有抗腫瘤功效的蟲草素的含量又高于于野生冬蟲夏草,因此對蛹蟲草的研究開發(fā)具有直接現(xiàn)實(shí)意義。蛹蟲草具有的抗腫瘤、免疫調(diào)節(jié)、抗衰老等功效也使得以蛹蟲草為原料的功能性食品成為研發(fā)熱潮,與之有關(guān)的藥品、化妝品也層出不窮。然而,到目前為止,對蛹蟲草特有的藥理成分的研究還不是很完善,更多的功效有待開發(fā)。進(jìn)一步加強(qiáng)其功效成分的研究,必能開發(fā)出更多具有高附加值的產(chǎn)品,在擴(kuò)大市場的同時(shí),也能為人類健康事業(yè)做出更大貢獻(xiàn)。