張際昭 樊叢照 邱遠(yuǎn)金 趙亞琴 王果平 李曉瑾

（新疆維吾爾自治區(qū)中藥民族藥研究所，國家中醫(yī)藥管理局新疆中藥民族藥資源重點研究室，新疆 烏魯木齊 830002）

地區(qū)性民間習(xí)用藥材為國家藥品標(biāo)準(zhǔn)未收載，而在局部地區(qū)有多年生產(chǎn)、使用習(xí)慣（其他地區(qū)沒有使用習(xí)慣）的藥材品種。產(chǎn)自阿爾泰山的新疆蟲草學(xué)名為細(xì)蟲草[Cordyceps gracilis(Grev.)Dur.et Mont]，又名新疆黑槌蟲草、阿爾泰蟲草等，是阿爾泰蝠蛾（Hepialus altaicolaWang）的幼蟲和蛹被新疆蟲草菌感染后形成的蟲菌復(fù)合體[1-3]。新疆蟲草是當(dāng)?shù)毓_克族民間習(xí)用的珍稀藥用資源藥材，具有固精益氣、止血化痰、滋肺補腎的功能，主治腰膝酸痛、陽痿遺精、久咳虛喘[4]。多年來，科研工作者對新疆蟲草做了大量的基礎(chǔ)研究工作。本文就新疆蟲草的藥用沿革、生物學(xué)特性、資源情況、人工繁育、化學(xué)成分及藥理活性等方面的前期研究作一梳理總結(jié)，以期為進(jìn)一步開展新疆蟲草的資源保護(hù)、人工培育及相關(guān)產(chǎn)品的研究開發(fā)提供借鑒。

1 藥用沿革

20 世紀(jì)50 年代末，進(jìn)疆中醫(yī)藥老藥工在中國新疆阿爾泰山發(fā)現(xiàn)新疆蟲草，而后逐步揭開其面紗。1963年，鄧叔群首次將其以黑槌蟲草（Cordyceps gracilis）的名字列入《中國的真菌》[5]。1987 年，趙恒對新疆阿勒泰地區(qū)的蟲草做了實地調(diào)查和生物學(xué)研究，并根據(jù)其發(fā)生形態(tài)，將其定位為黑槌蟲草的一個特殊生態(tài)類型或亞種[6]。1975 年，基于第二次全國中藥資源普查，產(chǎn)于新疆阿勒泰和伊犁地區(qū)的蟲草被載入《新疆中草藥》[7]。1980 年，新疆產(chǎn)蟲草作為冬蟲夏草[Cordyceps sinensiss(Berk)Sacc.]替代品入藥，并列入《新疆維吾爾自治區(qū)藥品標(biāo)準(zhǔn)》第二冊[8]。丘翠嫦等通過對新疆蟲草進(jìn)行生藥鑒定，發(fā)現(xiàn)其含有與冬蟲夏草相同的活性成分蟲草酸和氨基酸，并認(rèn)為新疆蟲草作為冬蟲夏草替代品藥用可行[1]。徐錦堂在《中國藥用真菌學(xué)》中記錄了新疆蟲草[9]；劉雪梅等也將新疆蟲草列入藥用蟲草屬真菌[10]；徐新等將新疆蟲草載入《哈薩克藥志》（第一卷）[4]；2010 年，新疆蟲草作為維吾爾醫(yī)用藥材收載于《新疆維吾爾自治區(qū)維吾爾藥材標(biāo)準(zhǔn)》[11]。

2 生物學(xué)特性

2.1 生活習(xí)性

新疆蟲草（圖1）主要產(chǎn)于阿爾泰山林區(qū)的雪線林緣，多生長于半陰半陽坡。新疆蟲草完成1 代需要3～4年，且多為菌核形態(tài)，于地下3～5 年不腐爛，其菌絲體扭結(jié)成菌索，子囊孢子侵染寄主的機會較少。但其無性階段在產(chǎn)地土中一年四季都有，遇合適條件即能感染寄主，并形成以分生孢子為獨立傳代的遺傳特性，且采集時蟲體部分未被菌膜所包裹[6,11]。

圖1 新疆蟲草形態(tài)

2.2 性狀特征

（1）子座。新疆蟲草子座偶見，多從寄主頭部發(fā)出，多單生，柄略彎曲，均由附著于蟲體表面的淡黃至棕紅色膜聚集而成。子座的長短和形態(tài)因蟲體距地面的深淺而不同，較淺的形成1 或2 個子座并著生球形子實體，較深的則形成須狀子座，無子實體著生；子實體球形，淡黃至棕紅色，頂部無不孕頂端。子座上部明顯膨大，呈類圓球形，表面密布顆粒狀突起；子座下部有細(xì)縱皺紋，易斷，斷面邊緣黃白色。子座膨大部位橫斷面可見單層長卵圓形的子囊殼，縱切面可見子囊殼垂直埋生，呈芝麻形、圓錐形或擬卵圓形[6,12,13]。

（2）蟲體。新疆蟲草蟲體似蠶或未成蛹的幼蛹，表面呈土黃色至紅棕色，近圓柱形，略呈波狀彎曲，長2.3～3.8 cm，粗3.2～5.2 mm；其頭部較小，呈黃棕色至深棕色，體表光滑有光澤，略皺縮。蟲體胸節(jié)長3.1～6.3 mm，有環(huán)紋20～40 節(jié)，背側(cè)環(huán)紋細(xì)密，腹側(cè)殘存胸足3 對，腹部有足8 對，中部4 對較明顯，腹節(jié)長1.9～3.2 cm，共10 節(jié)，各腹節(jié)的前兩小節(jié)具殘留毛片，呈黑色燒焦點狀。呈幼蛹形蟲體體表稍光滑，只有3 對不明顯的足，體輕、質(zhì)脆、易斷，斷面稍平坦，淡黃色[6,12-14]。

2.3 顯微特征

新疆蟲草蟲體斷面有不規(guī)則氣門，中間散布條狀、菊花紋、齒輪狀或不規(guī)則的紋理；蟲體側(cè)面可見乳狀突起或尖峰狀剛毛；蟲體表皮組織外表面細(xì)胞呈六角形或不規(guī)則多邊形，細(xì)胞壁較厚，胞腔內(nèi)含棕色物。蟲體體壁上的毛片類圓形，紅黃色，邊緣輪廓不清晰，毛窩圓形，邊緣棕黃色，中心殘痕深紅棕色，直徑45～65 μm，位于毛片中央或略偏向一側(cè)；體壁表面粗糙，呈網(wǎng)脈狀，未見小刺毛。蟲體趾部發(fā)黑，頂面觀多平截，少數(shù)可觀察到趾鉤特征，趾鉤紅黃色或金黃色，呈類圓形多環(huán)排布，外環(huán)趾鉤多呈不明顯的圓點狀，最內(nèi)環(huán)趾鉤頂面觀呈短條形。蟲草藥材粉末顯微觀察可見菌絲、油滴[13]。

3 資源情況

新疆蟲草是新疆特有資源，生于山坡草地與灌木叢的草根下，分布于阿爾泰和伊犁地區(qū)[7]，是第二次新疆中藥資源普查中發(fā)現(xiàn)的特有珍稀資源。但在第三次全國中藥資源普查新疆工作中，伊犁地區(qū)未發(fā)現(xiàn)其分布，僅見于阿勒泰地區(qū)的阿爾泰山區(qū)，尤其在哈巴河林場的白哈巴林區(qū)和胡吉力提林區(qū)、布爾津林場賈登峪林班39 作業(yè)區(qū)、阿勒泰林場的庫爾特林區(qū)、福海林場烏吐布拉克林區(qū)、云母二礦五連附近林區(qū)、富蘊林場可可托海附近林區(qū)的蟲草密度較高[15]。

新疆蟲草分布區(qū)域具有特殊性及局限性，該物種屬于珍惜瀕危物種，其分布區(qū)生態(tài)環(huán)境較為脆弱，極易遭到破壞。近年來，由于冬蟲夏草資源匱乏及價格上漲，新疆蟲草的價格也隨之上漲，市場空間不斷增大，從而不可避免地出現(xiàn)了掠奪式的采挖，加之其自身生長周期較長，自然資源可更新能力較弱，致使新疆蟲草天然蘊藏量迅速減少，野生資源近乎瀕危。2012—2020 年間第四次全國中藥資源普查發(fā)現(xiàn)，新疆蟲草生于阿爾泰山脈海拔1 000～2 000 m范圍針葉林附近的草木灌叢中，主要分散分布于哈巴河縣、布爾津縣、阿勒泰市、福?？h、富蘊縣域山區(qū)的針葉林區(qū)，且多見于新疆赤芍根部附近，但其分布密度較低，資源量較少。又因新疆蟲草很少能產(chǎn)生子座，有經(jīng)驗的采挖者可以根據(jù)其喜食植物附近土壤的頂起狀態(tài)進(jìn)行定位采挖，但非專業(yè)人員或農(nóng)牧民只能大面積地刨開土層，漫無目的地挖尋，對植被和生態(tài)環(huán)境的破壞甚為嚴(yán)重。

4 人工繁育研究

4.1 寄主昆蟲及飼養(yǎng)

（1）寄主特性。不同蟲草菌的寄主昆蟲種類不同，大多數(shù)寄主分布范圍較為狹隘，侵染昆蟲種類可能僅為一種或親緣關(guān)系近的同屬。新疆蟲草菌的寄主為阿爾泰蝠蛾的幼蟲和蛹，蝠蛾主要是在土壤中度過其生命周期，在自然環(huán)境中完成整個世代繁衍，受其種類、地理分布、土壤結(jié)構(gòu)、溫濕度、植被、食物和自然天敵等多種生態(tài)因子的綜合影響[16]。阿爾泰蝠蛾為我國新疆特有昆蟲，僅分布于新疆的阿爾泰山，多生于半陰半陽的山坡上，其坡向多為西北坡、東北坡或北坡，尤以坡度適中的疏林空地、近林緣或近山頂渾丘部的蝠蛾幼蟲的數(shù)量較多。

阿爾泰蝠蛾是一種適應(yīng)性強的雜食性昆蟲，喜采食其生境中的塊根芍藥、新疆芍藥、阿爾泰羽衣草、新疆藜蘆、新疆白鮮和新疆豬牙花等地方特有植物[15,17]。阿爾泰蝠蛾的生殖能力較強，每雌蛾平均懷卵量為1 352.4 粒，卵多數(shù)產(chǎn)于潮濕的土表，孵化后即鉆入土中。但因蝠蛾孵化時節(jié)，其生境區(qū)域常有暴雨冰雹，在一定程度上抑制了蝠蛾自然種群數(shù)量的發(fā)展[18]。通過觀察新疆蟲草寄主阿爾泰蝠蛾蛹的外部形態(tài)結(jié)構(gòu)可分辨雌雄蛹[19]。通過對阿爾泰蝠蛾幼蟲低溫脅迫轉(zhuǎn)錄組的分析，揭示幼蟲可從抗氧化防御、分子伴侶、體溫調(diào)節(jié)和維持細(xì)胞的滲透平衡等多方面應(yīng)對低溫脅迫[20]。

（2）昆蟲飼養(yǎng)。自然條件下，蟲草寄主昆蟲多生長于高寒地帶，存在漫長的越冬期，完成生活史需要幾年時間，且土壤溫濕度與蝠蛾幼蟲的生活狀態(tài)和生長發(fā)育密切相關(guān)，土壤可直接或間接地影響蝠蛾幼蟲的活動、生長發(fā)育和種群數(shù)量[21]。在人工飼養(yǎng)條件下，寄主昆蟲全年均可生長發(fā)育，可縮短生活史，如貢嘎蝠蛾完成世代周期由3～4 年縮短至380 天左右[22]，小金蝠蛾在12～14 ℃控溫條件下完成1 個生活周期可由4 年縮短至1 年[23]。上世紀(jì)80 年代先后初步解決成蟲交配產(chǎn)卵、孵化、幼蟲的成活等難題，并通過保持最適宜的溫、濕度條件，縮短了栽培周期[24]。1998 年趙恒等在蟲草原產(chǎn)地設(shè)立基地，觀察阿爾泰蝠蛾成蟲的羽化、交配和產(chǎn)卵習(xí)性，并將其轉(zhuǎn)至低海拔地區(qū)進(jìn)行人工繁殖實驗，結(jié)果顯示蝠蛾的多精卵在室內(nèi)的孵化率高達(dá)97.6%，卵期在20～23 ℃下為16 天[18]。此外，高有華等試驗發(fā)現(xiàn)以土豆和胡蘿卜為飼料，阿爾泰蝠蛾幼蟲取食后發(fā)育良好，發(fā)育速度快，可顯著提高其成活率[25]。

4.2 人工繁育

上世紀(jì)80 年代，柳勇報道新疆蟲草及其人工繁育研究取得進(jìn)展，選育出性狀穩(wěn)定的12 號菌株，篩選出適于小批量生產(chǎn)的14 號培養(yǎng)基，整理形成感染機制的經(jīng)驗?zāi)Ｐ?，培養(yǎng)出一批蟲草菌核和子座，進(jìn)而提出了新疆蟲草野外、半室內(nèi)和全人工室內(nèi)的培育模式[24]，但未見其相關(guān)的后續(xù)研究報道。

目前，新疆蟲草的人工培育技術(shù)仍不成熟，依舊處于前期試驗階段。高有華等以3 個新疆蟲草菌株為試驗對象研究其溫度適應(yīng)性，結(jié)果顯示新疆蟲草菌生長溫度為5～35 ℃，適宜培養(yǎng)溫度為25～30 ℃[26]。馬赟等從新疆蟲草中分離得到青霉屬真菌變灰青霉的變種SFYC003 菌株[27]。?，|等從新鮮新疆蟲草中分離得到羽束梗孢菌株，并經(jīng)液體發(fā)酵培養(yǎng)出人工蟲草菌絲體[28]。以上成果均處于試驗階段，尚無蟲草菌侵染蝠蛾幼蟲的研究報道。

5 化學(xué)成分及藥理活性研究

目前，已報道的新疆蟲草的生物活性成分主要包括蟲草素、腺苷、氨基酸、核苷類、多糖類、蟲草酸等，且大部分與冬蟲夏草相同。

5.1 核苷類化合物

新疆蟲草中含有多種核苷類化合物，包括蟲草素、腺苷、尿苷、鳥苷、肌苷、尿嘧啶、腺嘌呤等化合物[2,29,30]。其中，蟲草素和腺苷是蟲草屬藥用真菌的主要活性成分，具有廣泛的生理活性，可用于提高免疫功能，干擾RNA 和DNA 的合成，抑制不正常細(xì)胞（如癌細(xì)胞）的分裂。臨床上可用于治療白血病、癌癥、心肺病、慢性氣管炎等。其中蟲草素對紅斑、水腫、滲出的接觸性皮炎損害有明顯的抑制作用，可減輕由于充血水腫等炎癥反應(yīng)導(dǎo)致的局部皮損增厚及重量的增加（遲發(fā)型超敏反應(yīng)），也能抑制mRNA的合成，從而抑制多種腫瘤細(xì)胞的生長。此外，腺苷具有改善心腦血管血液循環(huán)，防止心率失常，抑制神經(jīng)遞質(zhì)的釋放和調(diào)節(jié)腺苷酸活化酶活性等藥理作用[11,31]。

5.2 糖類化合物

蟲草多糖是蟲草藥材的主要活性成分之一。Wu 等研究發(fā)現(xiàn)新疆蟲草中含有蟲草多糖，且其含量高于青藏高原產(chǎn)的冬蟲夏草[32]；澳門大學(xué)中醫(yī)研究所李紹平教授課題組的研究發(fā)現(xiàn)新疆蟲草中含有1,4-α-D-葡萄糖苷鍵、1,4-β-D-葡萄糖苷鍵、1,4-α-D-半乳糖苷鍵等多糖，以及甘露糖、葡萄糖、半乳糖和木糖等單糖[33]；Wang 等通過新疆蟲草無性型真菌Paraisaria dubia菌絲體多糖的研究，揭示P.dubia菌絲體胞內(nèi)多糖由葡萄糖、半乳糖和甘露糖組成[34]。蟲草多糖在調(diào)節(jié)機體免疫系統(tǒng)、提高免疫力方面起著重要作用，具有抗腫瘤、降糖、抗放射性傷害、抗肝纖維化、延緩衰老、抗氧化與清除自由基等作用，還可治療過敏性哮喘、慢性腎功能衰竭及緩解急性腎衰竭，且毒性小[35-40]。

5.3 氨基酸類

新疆蟲草含有氨基酸18 種，其總氨基酸含量高于冬蟲夏草，根據(jù)其含量排序，依次為谷氨酸（Glu）、精氨酸（Arg）、異亮氨酸（Ile）、天門冬氨酸（Asp）、亮氨酸（Leu）、賴氨酸（Lys）、酪氨酸（Tyr）、蘇氨酸（Thr）、組氨酸（His）、丙氨酸（Ala）、甘氨酸（Gly）、脯氨酸（Pro）、苯丙氨酸（Phe）、胱氨酸（Cys）、纈氨酸（Val）、色氨酸（Trp）等[1]，其中包括人體所必需的8 種氨基酸、4 種鮮味氨基酸和9 種藥效氨基酸[41]。

5.4 蟲草酸

蟲草酸又名D-甘露糖醇，作為蟲草中的主要活性成分之一，其含量可作為衡量蟲草質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)，即蟲草酸含量越高，蟲草質(zhì)量越好。研究發(fā)現(xiàn)，新疆蟲草中蟲草酸的含量為120.3 mg/g，高于青海和四川產(chǎn)的冬蟲夏草[27]。蟲草酸具有抗氧化、促代謝等多種功效，可抑制多種病菌的生長，在臨床上常用于腎功能衰竭、腦血栓、心肌梗死等多種疾病的預(yù)防與輔助治療[42]。

5.5 其他活性研究

對阿爾泰山不同產(chǎn)區(qū)的新疆蟲草的抗氧化活性研究顯示：不同產(chǎn)地的新疆蟲草抗氧化性存在較大的差異，且總還原力強于蠶蟲草、蛹蟲草和冬蟲夏草[43]。新疆蟲草水提物和醇提物對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、變形桿菌、枯草芽孢桿菌均有很好的抑制效果，醇提物的抑菌效果明顯高于水提物，且菌醇提物在一定的濃度范圍內(nèi)具有抗氧化及抗癌活性[44,45]。

6 菌絲體培養(yǎng)研究

?，|等從新疆蟲草的新鮮子實體樣品中分離得到羽束梗孢（Paraisaria）菌株，通過采用液體深層發(fā)酵方法，可使其菌絲體發(fā)酵成功率達(dá)到90%以上，其菌絲體所含成分與新疆蟲草、冬蟲夏草所含成分性質(zhì)相同，且有效成分的含量高于新疆蟲草[46,47]。新疆蟲草人工菌絲體具有護(hù)肝降酶作用[48]、對人胃癌細(xì)胞的增殖有抑制作用[49]，可廣泛應(yīng)用于保健食品、保健膳食和其他滋補類食品加工[50]。馬赟等通過分離野生新疆蟲草得到SFYC003 菌株，該菌株及其發(fā)酵液對金黃色葡萄球菌、大腸埃希菌、枯草芽孢桿菌和酵母菌均有一定的抑制作用，且不同居群的新疆蟲草發(fā)酵液抗氧化能力的強弱會因蟲草分布的環(huán)境氣候、海拔、采收期及蟲草品質(zhì)的不同而存在差異[51]。

7 展望

綜上所述，為實現(xiàn)新疆蟲草資源有序、可持續(xù)利用，建議從以下三方面入手開展相關(guān)研究工作：一是在新疆蟲草集中分布區(qū)建立蟲草保護(hù)區(qū)及科學(xué)研究基地，進(jìn)一步強化對新疆蟲草及其寄主昆蟲生物學(xué)特性、生態(tài)分布及資源量的調(diào)研和評估，明晰新疆蟲草發(fā)生、發(fā)育過程及規(guī)律；二是借鑒冬蟲夏草的人工培植技術(shù)經(jīng)驗和模式，通過室內(nèi)模擬明確各生態(tài)因子在新疆蟲草發(fā)生、發(fā)育各階段的調(diào)控作用，確定關(guān)鍵階段的主要調(diào)控因子，以明確新疆蟲草菌種的培育制作和蟲體接種、侵染技術(shù)，以及寄主阿爾泰蝠蛾的飼養(yǎng)管理技術(shù)，為新疆蟲草人工培育及產(chǎn)業(yè)化提供技術(shù)基礎(chǔ)；三是利用分子生物學(xué)、代謝組學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)等最新技術(shù)，明晰新疆蟲草菌遺傳多樣性、對寄主蝙蝠蛾幼蟲特異性侵染的生物學(xué)機制，明確野生新疆蟲草微環(huán)境中共存的土壤微生物及相互作用關(guān)系，探明新疆蟲草的物質(zhì)基礎(chǔ)及藥理活性、臨床功效等，進(jìn)而建立新疆蟲草的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系。