蛹蟲草研究和開發(fā)過程中的相關問題及展望

□朱雅紅

（績溪縣農業(yè)委員會 安徽 績溪 245300）

隨著國家對蛹蟲草研究和開發(fā)力度的不斷加大，使得蛹蟲草成為了市場上炙手可熱的新資源食品，受到了消費者的廣泛歡迎。然而，蛹蟲草在研究和開發(fā)過程中還暴露了一些問題，給真菌資源研發(fā)工作帶來了較大的影響，所以我們有必要找出并分析各類問題。

1 蛹蟲草研發(fā)現狀

1.1 寄主范圍

蛹蟲草的寄主范圍較為廣泛，生態(tài)環(huán)境下主要長在闊葉林以及混交林地表土層上的鱗翅目昆蟲的幼蟲或者蛹上，能夠在鱗翅目12科的昆蟲上發(fā)育成熟。雖然蛹蟲草可以寄生于幼蟲、蛹、成蟲上，但寄生于蛹上的次數較多。目前，關于蛹蟲草的寄主昆蟲類型并沒有特別明確的數字，大概在70種左右。正是由于蛹蟲草具有較多的寄主昆蟲，所以其在各個區(qū)域中都有分布。

1.2 遺傳多樣性

雖然蛹蟲草的分布范圍較廣，存在各類寄主昆蟲，但相關調查資料顯示，蛹蟲草不具備較高的遺傳分化程度。比如中國、英國、韓國等國家的蛹蟲草在nrDNA ITS序列間只有0.01不到的遺傳距離。雖然蛹蟲草各地理種群間缺乏較高的遺傳分化性，但其仍存在一定的遺傳變異。將同一菌株來源的不同單分生孢子菌株通過RAPD圖譜也能產生十分明顯的差異。所以蛹蟲草可以實現高次數的遺傳重組，符合異宗配合的生活史。再有，相關研究資料顯示，從遺傳角度上看，蛹蟲草的正常菌株和退化菌株間存在顯著的差異性，這明顯與物種遺傳變異的規(guī)律背道而馳，因此菌種退化現象屢見不鮮。

1.3 分子遺傳學與基因組學

關于蛹蟲草的基因組現已在我國發(fā)表，其基因組大小為32.2Mb，大概存在7條染色體，大小為2到5.7Mb左右。蛹蟲草基因組內大概涉及了9 600個蛋白編碼基因，有近16%的蛋白編碼基因與真菌有直接關系。各寄主昆蟲間的相互作用，不會發(fā)生編碼影響人體健康的已知真菌毒素的基因。從高通量轉錄組分析結果上看，由絲裂原激活的蛋白激酶信號途徑對蛹蟲草的單交配型菌株子實體發(fā)育過程進行調節(jié)與控制，并不是由MAPK于蛋白激酶A同時進行調節(jié)控制。由此可見，蛹蟲草的菌絲體生長階段與子實體形成階段基因轉錄譜之間有一定的差異性，首先，蛹蟲草的菌絲體階段大概有2 000左右基因轉錄上調，子實體階段大概有900左右基因轉錄上調。并且，不同培養(yǎng)基下形成的蛹蟲草菌絲體和不同基質下形成的子實體，兩者間的轉錄表達譜有明顯的差異。對菌絲體階段與子實體階段中含有的蛋白質組進行比較后發(fā)現，共有359個與214個蛋白，不過兩個階段中只有98個相同蛋白。為此，人工培養(yǎng)基下形成的菌絲體與在鱗翅目蛹上形成的子實體之間不存在類似活性成分。

目前，蛹蟲草批量生產中面臨的突出問題就是菌種退化。有研究人員指出菌種退化是因為異核體轉向了同核體。但是也有研究表明，蛹蟲草的正常菌株和退化菌株從交配型角度看不存在差異性，一些退化菌株中也存在兩種交配型。此外，采用基因工程方法研究說明菌種退化是因為受到了菌絲氧化的威脅，但并未指出其中存在的因果關系，還需在后續(xù)研究中加以闡明。營造良好的生產保藏菌株的環(huán)境，提高菌株生產子實體的能力，可一定程度上降低菌種退化問題。

在基因組序列分析后發(fā)現，蛹蟲草中存在諸多有關于腺嘌呤及腺苷代謝方面的基因，不過卻沒有將ATP轉化為dATP的核苷三磷酸還原酶及將脫氧腺苷轉化為dATP的脫氧腺苷激酶，所以在蛹蟲草的蟲草素生物合成中不存在核苷三磷酸還原酶。對蛹蟲草蟲草素的代謝通路研究后發(fā)現，此通路內涉及的部分基因表達在菌絲體階段與子實體階段中出現了一定的差異，菌絲體階段中有大量基因表達上調。所以為了保證蛹蟲草蟲草素的高產，可嘗試擴大菌絲體發(fā)酵范圍，并且將部分腺嘌呤等物質加入到培養(yǎng)基中來實現。

1.4 人工栽培與產品開發(fā)

蛹蟲草能夠在寄主昆蟲上培育子實體。中國是首個通過家蠶蛹或柞蠶蛹人工生產蛹蟲草子實體的國家。同時，利用人工培養(yǎng)基也能生產蛹蟲草子實體。由于飼養(yǎng)昆蟲需要付出較大的成本，通過寄主昆蟲獲得的子實體價格遠遠高于通過人工培養(yǎng)基獲得的子實體價格。在各類基質下形成的子實體的基因表達譜具有顯著的差異化，因此不同的子實體在活性化學成分種類、藥理價值上也有一定的差異。雖然越來越多的研究人員深入優(yōu)化了蛹蟲草的液體發(fā)酵條件，但我們很難在市場上找到有關于蛹蟲草發(fā)酵菌絲體方面的產品。

2 蛹蟲草的研發(fā)問題及展望

當前，蛹蟲草已經成為了極為重要的蟲草資源，藥用價值較高，我國已加大了蛹蟲草的研發(fā)力度。

但是蛹蟲草研發(fā)過程中還有一些不足之處，比如未清晰指出使用菌株的具體來源，屬于組織分離菌株還是屬于單孢菌株如單子囊孢子菌株、單分生孢子菌株。相關研究資料顯示，蛹蟲草多孢菌株如多子囊孢子菌株、多分生孢子菌株以及組織分離菌株處于同一條件時對子實體的生產能力不穩(wěn)定；相較于單孢菌株，多孢菌株與組織分離菌株的菌種退化問題更為嚴重。對蛹蟲草的有性生殖規(guī)律及子實體發(fā)育調控肌理進行了解和掌握后，加強高品質菌種選育成為了蛹蟲草研發(fā)過程中的重點，這主要是因為野生菌株對子實體的生產能力不強，無法分泌大量的活性物質。當前，從蛹蟲草的研發(fā)資料中看到，現已確立了部分能夠實現子實體與蟲草素高產的菌株。

國家加大對蛹蟲草研發(fā)力度的主要目的是為人類的健康提供優(yōu)質服務。而培養(yǎng)子實體就是我們堅持不懈的研究目標。當前，我國蛹蟲草子實體已得到了規(guī)?；耘?，在相關領域中發(fā)揮著重要效用。此外，蛹蟲草研發(fā)過程中，對有關于人體健康的內容應充分重視，比如是否存在農藥殘留，是否具有較高的重金屬離子含量等。然而事實情況卻是，一直以來人們都忽視了蛹蟲草的安全性，這是我們未來研究開發(fā)中必須考慮的重點之一。

結束語

隨著蛹蟲草藥用價值的不斷凸顯，現已成為了我國的研發(fā)重點。本文主要從寄主范圍、遺傳多樣性、分子遺傳學與基因組學、人工栽培與產品開發(fā)角度指出了蛹蟲草的研發(fā)現狀，同時給出了相應的見解。雖然諸多的藥理學與化學成分文獻中也對蛹蟲草有相關報道，但文獻是否正確還無從知曉。所以熱衷于該方面研究的人員可參照相關文獻開展具體的研發(fā)。

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