黃寶菊

［安發(fā)(福建)生物科技有限公司 352100］

蛹蟲草屬子囊菌亞門核菌綱球殼目麥角菌科蟲草屬，與冬蟲夏草同屬異種［1］。蛹蟲草作為傳統(tǒng)珍貴中藥材，在中藥典籍中早有記載?，F(xiàn)代研究表明，蛹蟲草中含有蟲草素、蟲草多糖等多種生物活性物質(zhì)，在抗炎、抗癌、抗菌、增強(qiáng)免疫等方面起著重要的作用，可作為冬蟲夏草的代用品［2－4］。近年來，蛹蟲草的開發(fā)利用倍受關(guān)注，特別是野生蟲草資源有限，許多研究人員關(guān)注并致力于蛹蟲草的人工栽培研究，取得較大進(jìn)展。我國是第1個(gè)對(duì)蛹蟲草進(jìn)行商業(yè)化栽培的國家，1986年吉林省蠶科研究所以家蠶和柞蠶為寄主培養(yǎng)蛹蟲草，獲得與天然蛹蟲草相一致的子實(shí)體，開啟了我國蛹蟲草人工栽培的新紀(jì)元。自1992年開始推廣蛹蟲草大規(guī)模人工栽培技術(shù)起，蛹蟲草的固體發(fā)酵、液體發(fā)酵培養(yǎng)已被廣泛研究。本文對(duì)近年來蛹蟲草的人工栽培研究進(jìn)展進(jìn)行論述，旨在為進(jìn)一步深入研究蛹蟲草的人工栽培及產(chǎn)業(yè)化開發(fā)提供參考。

1 蛹蟲草的人工栽培

1.1 固體培養(yǎng)

固體培養(yǎng)是目前蛹蟲草人工培植的主要方式之一，因其具有投資較小、簡便易行的優(yōu)點(diǎn)，已在國內(nèi)許多地區(qū)得到應(yīng)用。宋仙妹等［5］通過研究碳源、氮源、碳氮比、微量元素、溫度、培養(yǎng)基初始pH值、光照強(qiáng)度等因素，對(duì)蛹蟲草C.M.203菌絲體培養(yǎng)特性的影響，結(jié)果表明:玉米粉、黃豆餅粉分別為最適碳源、最適氮源，最適碳氮比為20∶1;K+、Mg2+、Zn2+、Fe2+、Cu2+、Ca2+和維生素 B1對(duì)菌絲生長影響不大，菌絲生長的最適溫度為25℃、最適pH值為7，光照強(qiáng)度對(duì)菌絲的生長速度有抑制作用。事實(shí)上，蛹蟲草培養(yǎng)基液體配方所含成分雖然差異不大，但蛹蟲草在不同培養(yǎng)基培養(yǎng)下其含量、周期和產(chǎn)量等卻不同。楊東生等［6］研究表明，蛹蟲草誘變菌株N165固體培養(yǎng)基營養(yǎng)液的最佳配方為酵母浸粉10.33 g/L、蔗糖27.24 g/L、KH2PO45.60 g/L、蛋白胨 5.00 g/L、MgSO4·7 H2O 1.00 g/L、ZnC120.011 g/L、維生素B 10.05 g/L和 (NH4)2SO421.00 g/L。對(duì)碳、氮源的篩選，徐沖等［7］研究表明，蛹草擬青霉可以利用常規(guī)飼料原料中的碳、氮源，試驗(yàn)所設(shè)計(jì)的豆粕、麩皮、玉米面等固體配方均可滿足蛹蟲草菌絲生長的要求。此外，張金艷等［8］研究發(fā)現(xiàn)，培養(yǎng)瓶透氣性會(huì)影響蛹蟲草的生長。透氣程度越高，菌絲體封面所需時(shí)間越短，原基形成越早，子實(shí)體平均生長速度越快;同時(shí)每瓶子實(shí)體的鮮重也越大，生物轉(zhuǎn)化率也越高。蛹蟲草菌絲體生長、原基分化及子實(shí)體生長需要良好的透氣性，透氣性最大的培養(yǎng)瓶無菌封E1膜是適合蛹蟲草培養(yǎng)瓶的封口材料。

1.2 液體培養(yǎng)

液體培養(yǎng)是指用液體培養(yǎng)基生產(chǎn)菌種或獲得菌絲體及其代謝產(chǎn)物的培養(yǎng)方法。從生物學(xué)角度看，蟲草真菌在液體培養(yǎng)基中發(fā)酵能夠產(chǎn)生大量有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的菌絲，其成分與蛹蟲草子實(shí)體成分類似，并有藥用作用相似的化學(xué)物質(zhì)，因此能保證藥用物質(zhì)的來源，并緩解野生蛹蟲草資源緊張的現(xiàn)狀。

朱雅紅等［9］利用液體通氣發(fā)酵培養(yǎng)蛹蟲草菌種，發(fā)現(xiàn)以體積分?jǐn)?shù)2%的接種量，在pH 7.0、20℃環(huán)境下培養(yǎng)96 h，可達(dá)到最佳發(fā)酵效果;培養(yǎng)基料量占培養(yǎng)容器體積的1/5、添加5%的營養(yǎng)素是最經(jīng)濟(jì)的培養(yǎng)基配方。秦秀麗等［10］研究表明，蛹蟲草液體培養(yǎng)基最佳碳源、氮源分別為蔗糖、酵母膏，并篩選出蛹蟲草液體培養(yǎng)基適宜配方為蔗糖3%、酵母膏3%、KH2PO40.1%、MgSO40.15%;液體培養(yǎng)適宜條件的溫度為24℃，pH 5.5，接種量為15%，搖瓶轉(zhuǎn)速為140 r/min，發(fā)酵罐通氣量為1∶1.2～1∶1.6 V/(V· min)。

菌體得率及培養(yǎng)得到的產(chǎn)物常常會(huì)被作為蛹蟲草培養(yǎng)基優(yōu)化的指標(biāo)。徐方旭等［11］以干菌體得率為指標(biāo)，篩選出蛹蟲草液體發(fā)酵的最適培養(yǎng)基配方為葡萄糖30 g/L、蛋白胨16 g/L、磷酸二氫鉀6 g/L、硫酸鎂 2 g/L、水1000 mL，干菌體得率為46.5 g/L。程紅艷等［12］以蛹蟲草菌絲體發(fā)酵液中的菌絲體干重和粗多糖產(chǎn)量為指標(biāo)，篩選出液體培養(yǎng)基的最適碳源為蔗糖，最適氮源為黃豆粉，發(fā)酵培養(yǎng)基的最佳配方為馬鈴薯20%、蔗糖5%、黃豆粉2%、磷酸二氫鉀0.1%、硫酸鎂0.1%、維生素B 0.01%。此外，確定了搖瓶最優(yōu)發(fā)酵工藝條件為每三角瓶 (250 mL)裝液量100 mL，菌齡為72 h，接種量為15%，起始pH 6.0，溫度24℃，搖床轉(zhuǎn)速150 r/min，最適發(fā)酵周期為120 h。

陳懷宇等［13］研究氮源、碳源、溫度、pH、光照條件和基質(zhì)含水量對(duì)蛹蟲夏草菌絲體生長的影響，結(jié)果表明:蛹蟲夏草菌絲生長最適氮源為蛋白胨和檸檬酸銨;最適碳源為葡萄糖和蔗糖;最適溫度為20～25℃，最適pH為6～7，最適基質(zhì)含水量為80%;暗培養(yǎng)對(duì)菌絲體生長有明顯的促進(jìn)作用。張玉鐸等［14］對(duì)影響蛹蟲草栽培發(fā)菌速度進(jìn)行研究，結(jié)果表明，影響順序?yàn)榇竺最愋停玖弦罕龋镜捶N類＞菌種稀釋倍數(shù)，各因素的最佳組合為秈米、料液比1∶1.0、蛋清2個(gè)/L、液體菌種稀釋1倍。

在氮源、碳源考察方面，方華舟等［15］比較觀察了常見無機(jī)氮源硝酸鉀、尿素及常見有機(jī)氮源蠶蛹粉、蛋白胨、蛋清液、魚粉對(duì)菌種質(zhì)量、菌絲生長狀況、發(fā)菌及出草情況的影響，結(jié)果表明:各種氮源對(duì)蛹蟲草菌絲體生長均有一定的促進(jìn)作用;有機(jī)氮源顯著優(yōu)于無機(jī)氮源，液體菌種生長以蛋白胨為佳;發(fā)菌出草培養(yǎng)基最佳氮源依次為蠶蛹粉、蛋白胨、魚粉、蛋清液等有機(jī)氮源。劉苗苗等［16］研究表明，葡萄糖和蛋白胨為蛹蟲草培養(yǎng)的最佳碳氮源。通過響應(yīng)面分析對(duì)葡萄糖濃度、蛋白胨濃度、培養(yǎng)時(shí)間3個(gè)因素優(yōu)化，得到的蛹蟲草液體培養(yǎng)的最佳培養(yǎng)條件為葡萄糖濃度33.30 g/L、蛋白胨濃度12.50 g/L、發(fā)酵時(shí)間8 d，在此條件下菌絲體生物量達(dá)到18.05 g/L、多糖產(chǎn)量為1.13 g/L。

1.3 蠶蛹培養(yǎng)

蠶蛹 (一般都指活體蠶蛹)可作為蛹蟲草的理想培養(yǎng)基，許多研究人員對(duì)在蠶蛹上接種培養(yǎng)蛹蟲草進(jìn)行研究。宋越冬［17］在豆天蛾上的接種試驗(yàn)表明，不同接種方法對(duì)豆天蛾幼蟲和蛹感染蟲草能力有影響。從感染蟲草菌能力方面看，用浸過蟲草液體菌種的洋槐葉飼喂的豆天蛾幼蟲為寄主進(jìn)行接種的效果最好，其次為在已經(jīng)發(fā)滿菌絲的固體培養(yǎng)基上用洋槐葉飼喂的豆天蛾幼蟲為寄主進(jìn)行的接種試驗(yàn);而豆天蛾蛹接種的最佳方法為注射50μL的液體菌種。此外，在以槐尺蠖蛹為寄主進(jìn)行蛹蟲草的接種試驗(yàn)結(jié)果表明，寄主用0.5%醫(yī)用碘伏浸泡3 min或用3%雙氧水浸泡2 min進(jìn)行表面消毒，然后把菌種注射到寄主體內(nèi)，培養(yǎng)50 d后子實(shí)體成熟，出草率達(dá)90%以上［18］。

2 人工栽培蛹蟲草的研究展望

目前，蛹蟲草作為冬蟲夏草代替品已被越來越多的人接受，其巨大的市場(chǎng)潛力正在迅速轉(zhuǎn)變?yōu)槭袌?chǎng)需求，并成為蛹蟲草產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的主要?jiǎng)恿?。蛹蟲草產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的主要問題是產(chǎn)量低、成本高、工廠化模式生產(chǎn)不成熟等，通過對(duì)人工栽培進(jìn)一步深入探究，推動(dòng)蛹蟲草產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，是今后蛹蟲草人工栽培研究的主要方向。

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(責(zé)任編輯:林玲娜)