蛹蟲草栽培的關(guān)鍵因素及發(fā)展趨勢(shì)

李海洲，陳正余*，袁學(xué)勤，彭云武

（1.安康市蠶桑產(chǎn)業(yè)發(fā)展中心，陜西 安康 725000；2.大河綜合中學(xué)，陜西 安康 725001；3.安康學(xué)院 陜西省蠶桑重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西 安康 725000）

1 蛹蟲草及其栽培研究現(xiàn)狀

蛹蟲草，又名北冬蟲夏草，簡(jiǎn)稱北蟲草，隸屬于子囊菌亞門，核菌綱，麥角菌目，麥角菌科，蟲草屬，與冬蟲夏草歸為同一個(gè)屬[1]。目前，冬蟲夏草在國際市場(chǎng)上供不應(yīng)求，銷售量迅猛增加。但因生態(tài)環(huán)境限制及過度采挖，天然冬蟲夏草資源逐漸枯竭，遠(yuǎn)不能滿足市場(chǎng)需求。蛹蟲草與冬蟲夏草藥性相似，可作為冬蟲夏草的替代品應(yīng)用于保健食品、保健膳食和其它滋補(bǔ)類食品以及制藥、飲料、制酒等多種行業(yè)，市場(chǎng)前景非常廣闊。

蛹蟲草是利用天然蟲草分離出蟲草菌，接種在蠶蛹、小麥、大米等培養(yǎng)基上，模擬天然冬蟲夏草的生長環(huán)境進(jìn)行人工培育。1723年，Vaillant在其所著的《BotanieonParisiense》一書中提到了蛹草和大團(tuán)囊蟲草，通過基源鑒定認(rèn)為它與冬蟲夏草是同一個(gè)屬。20世紀(jì)30～60年代，日本等國的研究人員開展了一些生態(tài)調(diào)查和馴化、人工栽培的研究。從20世紀(jì)80年代中期開始，我國研究人員進(jìn)行了蛹蟲草的人工栽培、化學(xué)成分、藥理分析等方面的研究。2009年3月16日，中華人民共和國衛(wèi)生部發(fā)布了2009年第3號(hào)公告，根據(jù)《中華人民共和國食品衛(wèi)生法》和《新資源食品管理辦法》的規(guī)定，批準(zhǔn)蛹蟲草為新資源食品。蛹蟲草不僅具有特殊的營養(yǎng)價(jià)值，而且具有良好的藥用價(jià)值。其中含有蟲草酸、蟲草素、蟲草多糖、超氧化物歧化酶（SOD）、硒（Se）等[2]，具有抗病毒、抗菌、抑制腫瘤生長等作用。中醫(yī)認(rèn)為，蟲草入肺腎二經(jīng)，既能補(bǔ)肺陰，又能補(bǔ)腎陽，主治腎虛、陽痿遺精、腰膝酸痛、病后虛弱、勞咳痰血、自汗盜汗等，是唯一一種能同時(shí)平衡、調(diào)節(jié)陰陽的中藥。

從現(xiàn)有的技術(shù)和產(chǎn)品來看，國內(nèi)外蟲草人工栽培主要有四種方法，一是深層發(fā)酵培養(yǎng)蟲草菌絲，產(chǎn)品為蛹蟲草菌絲。該方法的優(yōu)點(diǎn)是易工廠化大批量生產(chǎn)，產(chǎn)量高，周期短，成本低。缺點(diǎn)是設(shè)備投資大，產(chǎn)品雜質(zhì)多，生長期短，導(dǎo)致其有效成分及功效與天然蟲草有一定的差異；二是野外模擬人工生態(tài)環(huán)境，人工放蟲、播菌、自然感染。優(yōu)點(diǎn)是能模擬生態(tài)環(huán)境、蟲草成品接近野生。缺點(diǎn)是寄主昆蟲繁殖難度大，蟲草菌感染率低，周期長，成本高，地區(qū)及資源局限性強(qiáng)，難以工廠化大批量生產(chǎn)[3]；三是利用異種昆蟲培養(yǎng)蟲草。優(yōu)點(diǎn)是以昆蟲活體轉(zhuǎn)化蟲草菌，能形成菌蟲復(fù)合體，全過程低溫條件培養(yǎng)，在外形、有效成分及功效上與天然蟲草一致。缺點(diǎn)是寄主昆蟲受地域限制，接種效率低，生產(chǎn)條件要求高，大批量生產(chǎn)仍有一定的難度；四是利用大米、小麥、玉米等復(fù)合培養(yǎng)基培養(yǎng)蛹蟲草子實(shí)體，雖然外型上不具備蟲體，與天然產(chǎn)物有較大區(qū)別，但具有產(chǎn)量高、生產(chǎn)周期短、成本低、有效成分與天然蟲草相近的優(yōu)點(diǎn)，這是目前規(guī)模化栽培蛹蟲草的主要方法。

2 蛹蟲草栽培面臨的主要問題

2.1 蛹蟲草菌種遺傳變異顯著，穩(wěn)定性差

蛹蟲草菌種的遺傳變異顯著，優(yōu)良性狀不能完全穩(wěn)定遺傳，且極易老化或退化。通常使用半年左右、甚至是傳種幾代后菌種就嚴(yán)重退化，表現(xiàn)特征是不長或只長出極少量子實(shí)體，而且質(zhì)量極差，給批量栽培帶來極大的風(fēng)險(xiǎn)。獲取適應(yīng)性強(qiáng)、出草率高的種源是蛹蟲草栽培成功的關(guān)鍵因素。在我國北方，野生蛹蟲草的采集一般在7～8月進(jìn)行。采集時(shí)要選擇生長健壯、具有典型種性特征，無病蟲害的子座。經(jīng)菌種分離（組織分離或孢子分離）、提純培養(yǎng)、出草試驗(yàn)得到優(yōu)質(zhì)母種。在生產(chǎn)栽培中，要定期對(duì)菌種進(jìn)行提純、復(fù)壯，并不斷選取、更新具有優(yōu)良性狀的優(yōu)質(zhì)種源。

2.2 液體菌種制作難度高，設(shè)備要求高

與傳統(tǒng)食用菌香菇、木耳等使用固體菌種不同，蛹蟲草栽培中因寄主大多為蟲體、蛹、大米、小麥等，一般使用液體菌種進(jìn)行接種。液體菌種具有生產(chǎn)周期短、發(fā)菌迅速、菌齡一致、便于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。但液體菌種的制作技術(shù)要求比固體菌種高，對(duì)營養(yǎng)液配制、接種、培養(yǎng)條件及接種濃度等方面的技術(shù)要求都很嚴(yán)格。另外，制作液體菌種需要接種箱、高壓滅菌鍋、搖床、菌種發(fā)酵罐等設(shè)備，這是一般小規(guī)模生產(chǎn)難以具備的。

2.3 生產(chǎn)條件和管理要求嚴(yán)格

蛹蟲草屬中低溫菌種，溫度高于30℃時(shí)極易失活。栽培過程中，在發(fā)菌、轉(zhuǎn)色、出蕾、子實(shí)體生長階段對(duì)溫度、濕度、光照、營養(yǎng)條件等都有不同的要求，要求精細(xì)化管理。一般食用菌粗獷的管理方式是不適用的。

3 蛹蟲草栽培的關(guān)鍵因素

3.1 蟲草菌種的分離

3.1.1 組織分離

選用長勢(shì)良好，子座易發(fā)生，產(chǎn)量高，藥用及營養(yǎng)價(jià)值高，無病蟲害，沒有散發(fā)孢子的健壯蛹蟲草（野生及人工栽培均可）作為培養(yǎng)母種的出發(fā)菌株，在滅菌的接種箱內(nèi)，用0.1%的升汞溶液或75%的酒精對(duì)菌種進(jìn)行表面消毒，無菌水清洗。表面消毒處理后，用單面刀片切去其外層，切取其內(nèi)部組織約1mm3的小塊，迅速移接到PDA試管斜面培養(yǎng)基中央，塞上棉塞，在23～25℃恒溫箱中培養(yǎng)10～15d，白色菌絲長滿試管即可得到母種[4]。為驗(yàn)證所得菌種，將菌種轉(zhuǎn)接到蠶蛹或大米、小麥復(fù)合培養(yǎng)基上，能完成發(fā)菌、轉(zhuǎn)色、原基形成得到蛹蟲草即為合格菌種。

3.1.2 孢子分離

選擇形態(tài)好、生長勢(shì)健壯并能代表該品種性狀的接近成熟子實(shí)體，懸掛式采孢子于PDA固體培養(yǎng)基上，在23～25℃溫度下培養(yǎng)成單個(gè)菌落，再將單個(gè)菌落移到斜面培養(yǎng)基上，繼續(xù)培養(yǎng)到菌絲布滿斜面。然后經(jīng)子實(shí)體栽培，反復(fù)篩選，得到菌株[5]。

3.2 蛹蟲草菌種復(fù)壯

蛹蟲草菌種經(jīng)長期保藏和多次轉(zhuǎn)擴(kuò)，在一定程度上會(huì)使菌種活力下降，影響質(zhì)量和產(chǎn)量，為確保菌種優(yōu)良性狀和較強(qiáng)的適應(yīng)力，要定期進(jìn)行復(fù)壯。

3.2.1 繁殖交替法

將菌種培養(yǎng)出草，選擇性狀穩(wěn)定、活力強(qiáng)、產(chǎn)量高的菌種再次分離。菌種體通過生產(chǎn)栽培，然后選取具典型親本特征或優(yōu)于親本性狀的子實(shí)體進(jìn)行組織分離，把孢子分離與組織分離技術(shù)結(jié)合起來，前者使基因得以重組，使新菌株產(chǎn)生生長優(yōu)勢(shì)成為可能，后者可使具有優(yōu)勢(shì)的混合群體得以純化，成為具有遺傳穩(wěn)定性的優(yōu)勢(shì)菌株，從而可以有效的防止日后生產(chǎn)過程中出現(xiàn)分離與過快衰退現(xiàn)象[6]。新分離的菌種，必須經(jīng)過出草試驗(yàn)，性能符合要求后，方能用于生產(chǎn)。

3.2.2 改變營養(yǎng)條件

多次連續(xù)使用同一比例的培養(yǎng)基，會(huì)使菌絲營養(yǎng)不良，引起菌種退化，生產(chǎn)中需要根據(jù)菌種特性變換培養(yǎng)基成分，提高菌種活力，保持良好性狀。

3.3 培養(yǎng)基成分的確定

培養(yǎng)基成分對(duì)蟲草有效成分影響大。蛹蟲草屬真菌，不含葉綠素，不能進(jìn)行光合作用，只能依靠菌絲分泌的各種酶分解利用有機(jī)物才能獲得物質(zhì)和能量進(jìn)行生長發(fā)育。因此，蛹蟲草的生長發(fā)育直接受培養(yǎng)基的影響，不同的培養(yǎng)基因營養(yǎng)條件不同而使蛹蟲草的產(chǎn)量和質(zhì)量極不相同，栽培時(shí)應(yīng)選擇最佳的培養(yǎng)基。蛹蟲草所需要的培養(yǎng)基的營養(yǎng)組成可分為碳源、氮源、無機(jī)鹽和維生素。一般真菌生長所需的碳氮比為25～40∶1，蛹蟲草菌種因其天然寄主為蠶蛹，所需碳氮比大大減低，蛹蟲草碳氮比為3～4∶1[7]。實(shí)驗(yàn)表明，碳源以小分子的葡萄糖、麥芽糖、蔗糖的利用效果最好；氮源以豆餅粉、蠶蛹粉、酵母粉等有機(jī)氮的利用效果好。

3.4 栽培條件的控制

在栽培過程中，應(yīng)根據(jù)發(fā)菌、轉(zhuǎn)色、出蕾、子實(shí)體培養(yǎng)各階段對(duì)溫度、濕度、水分、營養(yǎng)成分等的不同需求，嚴(yán)格控制栽培條件，確保產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量。

4 蛹蟲草栽培的發(fā)展趨勢(shì)

4.1 制種專業(yè)化，集約化

在食用菌工廠化、規(guī)模化生產(chǎn)中推廣應(yīng)用液體菌種，對(duì)于降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量具有顯著效果。但液體菌種的制備要遵循培養(yǎng)基配制、分裝、消毒、冷卻、接種搖床培養(yǎng)、母種（一級(jí)液體種）、原種（二級(jí)液體種）、栽培種[8]等工藝過程；需要具備液體培養(yǎng)基制作用具、接種設(shè)備、培養(yǎng)罐或發(fā)酵罐、空氣凈化設(shè)備等；操作中要嚴(yán)格控制溫度、溶解氧、壓力、攪拌速度等物理參數(shù)和PH值、糖、氮、菌絲形態(tài)、次生代謝產(chǎn)物、菌絲含量等生化參數(shù)[9]，這是一般食用菌栽培者所不具備的。因此，蛹蟲草液體菌種的制備必須實(shí)現(xiàn)專業(yè)化、集約化，由具備資質(zhì)的專業(yè)機(jī)構(gòu)和專業(yè)技術(shù)人員專職生產(chǎn)菌種，然后再提供給栽培的農(nóng)戶或單位。

4.2 產(chǎn)品多樣化，精細(xì)化

蛹蟲草因寄主和培養(yǎng)基多樣，既有蠶蛹、蟲體，還有大米、小麥等各種谷類培養(yǎng)基，導(dǎo)致其最終產(chǎn)品形式多樣，既有包含“蟲”和“草”的完整個(gè)體，又有液體培養(yǎng)罐生產(chǎn)的菌絲體，還有大米、小麥等栽培出來的子實(shí)體。針對(duì)不同的產(chǎn)品做不同的定位，對(duì)蠶蛹、蠶等培養(yǎng)出來的具有完整形狀的蛹蟲草，可以作為高端禮品上市；液體發(fā)酵罐生產(chǎn)的菌絲體，可以作為制藥、保健品企業(yè)的原料應(yīng)用；大米、小麥等培養(yǎng)基栽培的子實(shí)體，可以用于日常食療保健等。另外，我們還可以在大米、小麥等培養(yǎng)基發(fā)菌、轉(zhuǎn)色完成后，將培養(yǎng)料作為食品營養(yǎng)強(qiáng)化劑廣泛用于食品生產(chǎn)。

4.3 栽培條件標(biāo)準(zhǔn)化，現(xiàn)代化

蛹蟲草栽培技術(shù)難度高，栽培條件嚴(yán)苛，建立標(biāo)準(zhǔn)化栽培工藝和硬件設(shè)施，提高產(chǎn)業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化程度是蛹蟲草規(guī)?；耘嗟内厔?shì)。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，能滿足控溫、控濕、控光和氣體調(diào)節(jié)的人工智能氣候室是規(guī)?；a(chǎn)中保證產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)量的必備條件。

隨著野生冬蟲夏草資源的日益枯竭，以及蛹蟲草營養(yǎng)和藥用價(jià)值不斷被人們所認(rèn)知，蛹蟲草的市場(chǎng)增長空間巨大。只有不斷研發(fā)和推廣栽培先進(jìn)技術(shù)，完善栽培條件，嚴(yán)格按工藝要求進(jìn)行栽培管理，才能實(shí)現(xiàn)蛹蟲草栽培的規(guī)模化和規(guī)范化。