蛹虫草人工培养技术研究进展

蛹虫草人工培养技术研究进展

周思静， 刘桂君， 尚宏忠， 杨素玲， 孟佑婷， 王 平， 顾海科

【摘 要】摘要：蛹虫草是一种重要的食药用真菌。本文概述了蛹虫草人工培养技术的研究进展，包括菌种选育、蚕蛹虫草培养技术、人工固体培养技术、液体发酵培养技术，为蛹虫草在我国进一步扩大培养提供参考。 【期刊名称】江苏农业科学 【年(卷),期】2014(000)007 【总页数】5

【关键词】蛹虫草；人工培养；固体培养；液体发酵培养

蛹虫草(Cordyceps militaris)别称北虫草、北冬虫夏草，是虫草属的模式菌，分类学上属于子囊菌门(Ascomycota)粪壳菌纲(Sordariomycetes)肉座菌亚纲(Hypocreomycetidae)肉座菌目(Hypocreales)虫草菌科(Cordycipitaceae)虫草属(Cordyceps)[1]。 蛹虫草作为一种重要的食药用真菌，营养成分丰富，除含有蛋白质、氨基酸等营养成分外，还含有多种维生素、磷、锌、铜、铁等微量元素及多种药用有效成分如虫草酸、虫草素、虫草多糖等，使其具有抗肿瘤，抗病原微生物，抗氧化，调节免疫系统，调节内分泌，抗疲劳及对肝、肾和呼吸系统具有保护作用等一系列药理作用。大量研究表明，蛹虫草有效成分和含量与冬虫夏草类似，可作为冬虫夏草的替代品，而冬虫夏草与人参、鹿茸并称为中药宝库中的3大补品。目前冬虫夏草尚不能人工培养，且野生冬虫夏草资源在逐年下降，无法满足市场需求。因此，作为冬虫夏草替代品的蛹虫草需求量日益增加。由于蛹虫草对生长环境要求较低，可人工培养，目前已经形成了蛹虫草人工培养技术、人工固体培养技术、液体发酵培养等3种培养技术。本

文综述了近年来上述3种培养技术的研究进展，以期为蛹虫草产业化、工业化栽培提供参考。

1 菌种的选育

蛹虫草在培养过程中极易出现菌种退化，进而导致子实体原基减少，出草畸形，产量、质量下降等问题，因此优良菌株的选育和复壮是蛹虫草培养成功的关键。研究认为，导致蛹虫草菌种退化的原因主要是两方面，一是菌种的遗传背景因素，二是外界的不良条件。遗传背景导致菌种退化的机理有核型改变、基因突变、胞内有害物质积累等，核型改变是目前比较认同的机理。汪虹等为探明蛹虫草菌种退化的遗传背景，根据蛹虫草交配型基因的序列设计3对特异性引物，对收集到的13株蛹虫草正常菌株和退化菌种进行PCR鉴定；结果表明，3株正常菌株含有MAT-HMG、MAT-alpha两类交配型基因，判定为异核体；11株退化菌株仅含有MAT-HMG或MAT-alpha交配型基因，判定为同核体；由此作者推测导致蛹虫草产生不形成子实体的菌种退化的原因之一是核相发生了变化，即异核体变成了同核体[2]。谭琦等研究也表明，菌种退化是因为核相发生变化，由异核型变为同核型[3]。

建立退化菌种的鉴定方法有助于提前淘汰退化菌种，减少经济损失。目前可根据生理生化特征来鉴定退化菌株[4]。如可根据脱氢酶活性进行鉴定，正常菌株的酶活高于退化菌株；可利用溴麝香草酚蓝指示剂法进行鉴定，退化菌株为蓝色或绿色。此外，适当的保藏方法有助于防止菌种退化。夏凤娜等比较了5种保藏条件下保藏半年、1年后菌丝活化的情况以及菌丝活化后的深层培养和固体培养长势情况，结果表明适合蛹虫草的最佳保藏温度为(4±2) ℃[5]。方华舟等研究了保藏温度、时间及代次对蛹虫草菌种质量的影响，发现 4 ℃ 保藏1～

2个月为佳，10 ℃保藏1个月为佳，菌种传代以3代内为佳[6]。

菌种选育是筛选蛹虫草菌株的关键，常用方法有菌落形态观察法、海选法、化学诱变、物理诱变、原生质体融合、基因改良等。孙军德等通过对比5株蛹虫草的菌丝形态、生长速率、液体培养生物量和胞外多糖、人工栽培和子实体中活性物质虫草多糖和虫草素，筛选出6号菌株，该菌株菌丝的生长速率比其他菌株快，液体培养生物量和胞外多糖含量明显高于其他菌株，人工培养的蛹虫草子实体头部大，子囊壳丰富，颜色橘黄，出草整齐均匀，出草率高，子实体中虫草多糖、虫草素含量均高于其他菌株[7]。王蕾等通过对14株蛹拟青霉菌株进行摇瓶液体培养试验，筛选出虫草素产量最高的蛹虫草菌株CM001[8]。在蛹虫草的化学诱变选育方面，翟景波等采用亚硝基胍诱变，成功选育出1株高产蛹虫草诱变菌株H4025[9]；莫红丽利用吖啶橙诱变选育出高产虫草素的诱变菌株[10]。物理诱变选育是目前蛹虫草选育中较常见的选育手段，主要包括紫外诱变选育、辐射诱变选育及航天诱变选育。王陶等利用离子束注入诱变，选育出富锗能力强的蛹虫草10号菌株，该菌株诱变后的锗含量高达1 201 μg/g，比诱变前增加了61.25%[11]。李文等采用低能离子束注入，当注入剂量为2.6×1015 ions/cm3时，筛选出15株虫草素含量较高的蛹虫草菌株，通过70%乙醇微波-超声提取，紫外分光光度检测，15株菌株中虫草素含量最高可达(11.924±0.063) mg/g，比原始菌株增长了近30%[12]。Das等通过离子束辐照诱变获得高产虫草素的蛹虫草突变菌株G81-3[13]。利用基因手段进行蛹虫草优良菌种的选育方面，目前虽有一些研究，但取得的成果不是很显著。熊承慧等报道，利用基因工程方法可以改善蛹虫草菌株继代稳定性[14]。周洪英等利用灭活原生质体融合法进行蛹虫草优良菌株的选育[15]。