蛹蟲草(Cordyceps militaris),又稱北冬蟲夏草,是一種珍貴的藥食同源真菌。根據(jù)國(guó)際真菌名錄數(shù)據(jù)庫(kù)(Index Fungorum),目前已記載的蟲草菌有607種,冬蟲夏草(Ophiocordyceps sinensis)和蛹蟲草為其中最具經(jīng)濟(jì)價(jià)值的兩種。然而,冬蟲夏草人工培育難度大、生產(chǎn)成本高,限制了其大規(guī)模應(yīng)用。相反,蛹蟲草的人工培育技術(shù)已發(fā)展成熟,可低成本、規(guī)?;a(chǎn)。由于蛹蟲草和冬蟲夏草在成分與保健功效上具有較高相似性,蛹蟲草被廣泛作為冬蟲夏草的理想替代品。
蛹蟲草富含蟲草素、腺苷、多糖、免疫調(diào)節(jié)蛋白、噴司他丁和新型色素等多種生物活性物質(zhì),具有抗腫瘤、增強(qiáng)免疫力、抗氧化、調(diào)節(jié)血糖、抗疲勞等重要作用,已被廣泛應(yīng)用于營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑、藥品添加劑及功能性食品領(lǐng)域。
近年來(lái),隨著人們健康意識(shí)的提升,蛹蟲草產(chǎn)品的市場(chǎng)需求持續(xù)增長(zhǎng),蛹蟲草的種植規(guī)模、產(chǎn)品種類和市場(chǎng)應(yīng)用也不斷拓展。目前,中國(guó)已成為全球最大的蛹蟲草生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)市場(chǎng)。
河南省作為農(nóng)業(yè)大省,生物資源(如蠶蛹和小麥)豐富,具有適宜蛹蟲草生長(zhǎng)的氣候條件。近年來(lái),河南的蛹蟲草產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,逐步形成了涵蓋科研、生產(chǎn)、加工和消費(fèi)的完整產(chǎn)業(yè)鏈。
河南省的蛹蟲草產(chǎn)業(yè)之所以能取得快速發(fā)展,主要原因包括以下幾方面:一是市場(chǎng)需求旺盛。河南省擁有龐大的消費(fèi)群體,對(duì)養(yǎng)生和功能性食品的需求較旺,為蛹蟲草市場(chǎng)提供了廣闊空間。二是生產(chǎn)技術(shù)較為成熟。蛹蟲草的人工培育技術(shù)穩(wěn)定,尤其是河南省部分企業(yè)在蠶蛹培養(yǎng)基栽培方面進(jìn)行了深入研究,提升了產(chǎn)品品質(zhì)和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。三是產(chǎn)業(yè)鏈逐步完善。河南省已經(jīng)建立了從菌種研發(fā)、規(guī)?;嘤a(chǎn)品深加工到終端銷售的完整供應(yīng)體系,使得蛹蟲草產(chǎn)業(yè)的附加值不斷提高。四是政策扶持力度持續(xù)加大。河南省政府在中藥材與食用菌產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面提供了有力支持,推動(dòng)了蛹蟲草產(chǎn)業(yè)向更加規(guī)范化、現(xiàn)代化的方向邁進(jìn)。目前,河南省的南陽(yáng)、信陽(yáng)、洛陽(yáng)、濟(jì)源、三門峽等地已形成一定規(guī)模的蛹蟲草產(chǎn)業(yè)基地,涵蓋菌種研究、規(guī)?;斯ぴ耘?、健康產(chǎn)品開(kāi)發(fā)等多個(gè)領(lǐng)域,產(chǎn)業(yè)前景廣闊。
盡管河南省的蛹蟲草產(chǎn)業(yè)已展現(xiàn)出較強(qiáng)的市場(chǎng)潛力和發(fā)展優(yōu)勢(shì),但仍然面臨著菌種退化、市場(chǎng)認(rèn)知度有待提高等多重挑戰(zhàn)。為了進(jìn)一步推動(dòng)該產(chǎn)業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展,本文在深入分析河南省蛹蟲草產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,提出了提升該產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的策略,希望能為科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)及政策制定者提供有價(jià)值的參考,推動(dòng)河南省蛹蟲草產(chǎn)業(yè)向更高質(zhì)量、更科學(xué)化、更規(guī)范化的方向發(fā)展,助力產(chǎn)業(yè)升級(jí)。
一、蛹蟲草的生物活性成分、功能及應(yīng)用
(一)蛹蟲草的生物活性成分
1.蟲草素。蟲草素(Cordycepin)又稱3′-脫氧腺苷(3′-deoxyadenosine),是首個(gè)從真菌中提取的核苷類抗菌素,于20世紀(jì)50年代從蛹蟲草發(fā)酵液中分離。中華人民共和國(guó)供銷合作行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)GH/T 1240—2019《干制蛹蟲草》將蟲草素的含量作為衡量蛹蟲草品質(zhì)等級(jí)的重要指標(biāo),進(jìn)一步凸顯了其在蛹蟲草功能活性中的關(guān)鍵作用。
近年來(lái),如何有效提高蛹蟲草中蟲草素的含量成為科研領(lǐng)域的核心議題,圍繞蟲草素的生物合成通路和異源表達(dá)的研究已成為熱點(diǎn),為其產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用提供了重要的理論支撐與技術(shù)保障。
2.蟲草酸。蟲草酸(Cordycepic acid)即D-甘露醇(D-mannitol),是蛹蟲草和冬蟲夏草的重要生物活性成分之一,其含量直接影響蛹蟲草的藥用價(jià)值,含量越高表明品質(zhì)越優(yōu)。
值得注意的是,蛹蟲草和冬蟲夏草的蟲草酸含量相近,使其在功能應(yīng)用上具有一定的相似性。然而,與蟲草素相比,蟲草酸的研究相對(duì)較少,相關(guān)生物合成途徑及作用機(jī)制有待深入探索。
3.蟲草多糖。作為蛹蟲草的主要活性成分之一,蛹蟲草多糖(C. militaris polysaccharides,CMP)存在于子實(shí)體、菌絲體及發(fā)酵液中,其單糖組成主要包括甘露糖、半乳糖和葡萄糖等。CMP在免疫調(diào)節(jié)、抗氧化等功能性食品領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用,近年來(lái)已成為保健品開(kāi)發(fā)與質(zhì)量控制的重要指標(biāo)。
4.蟲草蛋白。蛹蟲草富含高質(zhì)量蛋白質(zhì),其氨基酸組成包括19種氨基酸,其中人體必需的有8種。研究表明,蛹蟲草子實(shí)體的蛋白質(zhì)含量可達(dá)29%,高于大多數(shù)常見(jiàn)的食用菌。
5.噴司他丁。噴司他?。≒entostatin)是一種嘌呤的結(jié)構(gòu)類似物,能夠不可逆地抑制腺苷脫氨酶(Adenosine deaminase,ADA)。在蛹蟲草體內(nèi),蟲草素易被ADA催化而降解,噴司他丁則能夠通過(guò)抑制ADA活性,有效減少蟲草素的降解,從而維持蟲草素在體內(nèi)的高水平積累,提高蛹蟲草的藥用價(jià)值與功能活性。
6.超氧化物歧化酶。在生長(zhǎng)過(guò)程中,蛹蟲草會(huì)產(chǎn)生活性氧(Reactive oxygen species,ROS),這些高反應(yīng)性分子可對(duì)DNA、蛋白質(zhì)及膜脂等生物大分子造成氧化損傷,從而引發(fā)基因突變、生長(zhǎng)受阻甚至細(xì)胞凋亡。為應(yīng)對(duì)ROS的氧化脅迫,蛹蟲草會(huì)啟動(dòng)抗氧化防御機(jī)制,其中之一便是分泌超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD),以清除ROS并降低其對(duì)細(xì)胞的損害。
SOD在生物醫(yī)學(xué)、食品及化妝品行業(yè)具有廣泛應(yīng)用,市場(chǎng)需求量較大,但天然產(chǎn)量有限,難以滿足工業(yè)化需求。可喜的是,研究人員成功從蛹蟲草中克隆SOD編碼基因,并通過(guò)原核表達(dá)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了基因重組與功能鑒定,為SOD的大規(guī)模生產(chǎn)及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
7.其他成分。除上述6種生物活性成分外,蛹蟲草還含有抗真菌多肽、麥角甾醇、大環(huán)內(nèi)酯類化合物,以及多種礦物質(zhì)、維生素和有機(jī)酸等功能性成分。近年來(lái),圍繞蛹蟲草活性成分的分離純化、生物技術(shù)生產(chǎn)及其在食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域的應(yīng)用,各方都展開(kāi)了廣泛研究,不斷拓展其在健康產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用價(jià)值。
(二)蛹蟲草的主要生理功能
1.免疫調(diào)節(jié)。蛹蟲草富含多糖、免疫調(diào)節(jié)蛋白和蟲草素,可增強(qiáng)機(jī)體免疫功能,促進(jìn)免疫細(xì)胞的活化,提高白細(xì)胞活性,從而提升機(jī)體的免疫防御能力。研究表明,蛹蟲草可促進(jìn)免疫因子的分泌,調(diào)節(jié)細(xì)胞因子表達(dá),在維持免疫平衡、增強(qiáng)抗病能力方面發(fā)揮重要作用。
2.抗炎和抗氧化。蛹蟲草提取物展現(xiàn)出良好的抗炎和抗氧化能力。其中,蛹蟲草子實(shí)體的熱水提取物可通過(guò)抑制炎癥信號(hào)通路,減輕炎癥反應(yīng)。此外,蛹蟲草富含的多糖、色素、酚類及黃酮類化合物能夠有效清除自由基,增強(qiáng)細(xì)胞抗氧化防御能力,從而在降低氧化損傷方面發(fā)揮潛在應(yīng)用價(jià)值。
3.抗腫瘤。蛹蟲草中的蟲草素、多糖、硒、噴司他丁等活性成分具有一定的抗腫瘤作用。研究表明,蛹蟲草提取物可誘導(dǎo)癌細(xì)胞凋亡、抑制腫瘤細(xì)胞增殖,并調(diào)控腫瘤相關(guān)基因的表達(dá),在腫瘤防治方面具有潛在應(yīng)用價(jià)值。
4.調(diào)節(jié)血糖。蛹蟲草對(duì)血糖代謝具有良好的調(diào)控作用,其活性成分可增強(qiáng)胰島素分泌、激活肝臟糖代謝酶活性,并降低葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的表達(dá)水平,從而改善葡萄糖利用,在糖尿病管理和輔助治療方面具有應(yīng)用前景。
5.抗疲勞。蛹蟲草多糖在緩解疲勞、提高運(yùn)動(dòng)耐力及加速體能恢復(fù)方面具有良好作用。蛹蟲草中的腺苷和多糖成分可調(diào)節(jié)能量代謝、提高抗氧化能力,從而延緩疲勞發(fā)生并促進(jìn)恢復(fù),在功能性食品開(kāi)發(fā)方面展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景,但其具體生物活性機(jī)制仍需深入研究。
6.其他生理功能。除上述功能外,蛹蟲草還具有抗肝纖維化、抗動(dòng)脈粥樣硬化、抗衰老、抗過(guò)敏性皮炎、降血脂、催眠、抗驚厥、神經(jīng)保護(hù)等多種生物學(xué)活性。
(三)蛹蟲草的應(yīng)用領(lǐng)域
目前,蛹蟲草已廣泛應(yīng)用于營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑、藥品添加劑及保健食品等領(lǐng)域,常見(jiàn)的應(yīng)用形式如下:
一是干品及鮮品,用于煲湯、涼拌菜、火鍋食材等傳統(tǒng)飲食與滋補(bǔ)品。二是粉末及膠囊,蛹蟲草子實(shí)體經(jīng)脫水、研磨制成粉末或膠囊、片劑,作為便攜保健品。三是蟲草提取物,利用現(xiàn)代技術(shù)提取高純度活性成分(如蟲草素、多糖、腺苷等),用于生物醫(yī)藥研發(fā)及功能食品配料。四是蟲草飲品,將蛹蟲草提取液或粉末添加至飲料中,開(kāi)發(fā)即飲型功能性飲品,如蛹蟲草茶、蟲草咖啡、蟲草酒等。
隨著蛹蟲草市場(chǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,其應(yīng)用形式更加多元化,從傳統(tǒng)滋補(bǔ)食品拓展至便攜保健品、醫(yī)藥添加劑及功能性飲品等現(xiàn)代健康食品領(lǐng)域。未來(lái),隨著科技進(jìn)步和消費(fèi)升級(jí),蛹蟲草的市場(chǎng)潛力將進(jìn)一步釋放,有望成為全球大健康產(chǎn)業(yè)的重要組成部分。
二、蛹蟲草的培育方式
隨著蛹蟲草市場(chǎng)需求的增加,其人工培育技術(shù)也不斷優(yōu)化,目前主要采用固體培養(yǎng)基栽培和液體發(fā)酵兩種方法,前者是商業(yè)化生產(chǎn)中最廣泛采用的方式,后者主要用于工業(yè)提取有效成分。
(一)基于固體培養(yǎng)基的人工栽培方式
固體培養(yǎng)是目前蛹蟲草生產(chǎn)的主流方式,培養(yǎng)基質(zhì)主要包括谷物和蠶蛹。
1.谷物培養(yǎng)基。谷物培養(yǎng)基主要以大米和小麥為基質(zhì),具有成本低、適合大規(guī)模生產(chǎn)的優(yōu)勢(shì),在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛?;谀媳狈焦任锓N植差異,我國(guó)南方主要采用大米培養(yǎng)基,北方則以小麥培養(yǎng)基為主。
蛹蟲草菌株對(duì)谷物基質(zhì)存在一定的偏好性?;趯?shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn),部分菌株在小麥基質(zhì)上原基數(shù)和子實(shí)體產(chǎn)量較高,部分菌株則更適應(yīng)大米基質(zhì),還有部分菌株在兩種基質(zhì)上的表現(xiàn)相近。因此,在實(shí)際生產(chǎn)中需結(jié)合菌株特性選擇適宜的培養(yǎng)基。用大米培養(yǎng)基和小麥培養(yǎng)基培育的蛹蟲草見(jiàn)圖1。
2.柞蠶蛹或桑蠶蛹培養(yǎng)基。柞蠶蛹和桑蠶蛹是蛹蟲草的良好寄主,用它們培育的蛹蟲草的活性成分含量更接近于野生蛹蟲草。然而,在實(shí)際生產(chǎn)中,柞蠶蛹和桑蠶蛹的應(yīng)用相對(duì)較少,主要是因?yàn)樗鼈兊膬r(jià)格較高(50—100元/千克)。鑒于柞蠶蛹蟲草和桑蠶蛹蟲草的藥用價(jià)值顯著高于谷物基蛹蟲草,其在高端市場(chǎng)上具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。圖2為實(shí)驗(yàn)室用柞蠶蛹培育的蛹蟲草。
(二)基于液體發(fā)酵的培育方式
液體發(fā)酵技術(shù)被廣泛應(yīng)用于生物制藥企業(yè),主要用于提取蟲草素、多糖等功能性成分,適用于醫(yī)藥和健康食品生產(chǎn)。該方法采用液體培養(yǎng)基,使菌絲體在液態(tài)環(huán)境中快速繁殖,培養(yǎng)周期通常為3—5天,具有生產(chǎn)周期短、培養(yǎng)條件穩(wěn)定、適合大規(guī)模生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn),能夠滿足工業(yè)化提取生物活性成分的需求。
(三)蛹蟲草培育技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
當(dāng)前,蛹蟲草培育技術(shù)已趨于成熟,實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化、培育精細(xì)化、產(chǎn)品多元化,推動(dòng)了產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。未來(lái),隨著生物技術(shù)、智能農(nóng)業(yè)及精準(zhǔn)環(huán)境控制等技術(shù)的深度融合,蛹蟲草培育將朝著更高效、更精準(zhǔn)、更可持續(xù)的方向發(fā)展。通過(guò)優(yōu)化菌種選育、改良培養(yǎng)基成分、智能化調(diào)控生長(zhǎng)環(huán)境,可進(jìn)一步提高蛹蟲草的產(chǎn)量、品質(zhì)及活性成分含量,推動(dòng)蛹蟲草產(chǎn)業(yè)邁向更高水平的現(xiàn)代化。
三、河南省蛹蟲草產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀
(一)河南省的主要蛹蟲草產(chǎn)區(qū)
河南省的蛹蟲草產(chǎn)區(qū)主要分布在濟(jì)源、三門峽、南陽(yáng)、信陽(yáng)和洛陽(yáng)等地,這些地區(qū)的氣候與環(huán)境適宜蛹蟲草的人工培養(yǎng)和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,并已形成一定規(guī)模的蛹蟲草生產(chǎn)基地,孕育了多家行業(yè)龍頭企業(yè)。其中,河南金康源農(nóng)業(yè)科技發(fā)展有限公司、河南奧奇藥業(yè)集團(tuán)有限公司等企業(yè),在蛹蟲草菌種選育、培養(yǎng)條件優(yōu)化、市場(chǎng)推廣和產(chǎn)品研發(fā)等方面起到了積極的引領(lǐng)作用。
(二)河南省食用菌的產(chǎn)量
河南省作為全國(guó)食用菌生產(chǎn)大省,其食用菌產(chǎn)業(yè)在全國(guó)市場(chǎng)占有重要地位。根據(jù)河南省統(tǒng)計(jì)局2024年統(tǒng)計(jì)年鑒,2018—2023年,河南省的食用菌年產(chǎn)量從165.26萬(wàn)噸穩(wěn)步提升至189.78萬(wàn)噸(圖3)。然而,關(guān)于河南省蛹蟲草的具體產(chǎn)量,目前未見(jiàn)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),這表明蛹蟲草產(chǎn)業(yè)仍處于快速發(fā)展階段,在統(tǒng)計(jì)體系上尚未形成獨(dú)立類別,未來(lái)可通過(guò)產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)挖掘,加強(qiáng)對(duì)蛹蟲草市場(chǎng)的監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)化管理。
(三)蛹蟲草的市場(chǎng)價(jià)格
目前,市場(chǎng)上流通的主要是蟲草花、柞蠶蛹蟲草和桑蠶蛹蟲草,它們的市場(chǎng)價(jià)格受培育方式、蟲草品質(zhì)、市場(chǎng)供需和季節(jié)等因素的綜合影響。
采用小麥或大米培養(yǎng)基培育,屬于蟲草花的常規(guī)培養(yǎng)方式,價(jià)格相對(duì)較低,鮮品價(jià)格為20—30元/千克,干品價(jià)格為60—300元/千克。不過(guò),蟲草花的價(jià)格因品級(jí)、地域和市場(chǎng)供需差異而有所不同。
柞蠶蛹蟲草和桑蠶蛹蟲草的生物活性成分含量高、生理功效強(qiáng),因此價(jià)格顯著高于蟲草花。柞蠶蛹蟲草干品的價(jià)格為1000—1500元/千克,桑蠶蛹蟲草干品的價(jià)格為1600—2400元/千克,均屬于高端產(chǎn)品,主要面向高端市場(chǎng)及特定消費(fèi)群體。
(四)河南地區(qū)蛹蟲草的消費(fèi)趨勢(shì)
1.消費(fèi)者群體的特征。河南省的蛹蟲草市場(chǎng)仍處于發(fā)展階段,消費(fèi)者對(duì)其認(rèn)知度和接受度有待提升。然而,在大健康產(chǎn)業(yè)、藥膳養(yǎng)生食品及功能性食品領(lǐng)域,其市場(chǎng)需求呈現(xiàn)多層次、多樣化的趨勢(shì)。
對(duì)于中老年消費(fèi)者而言,他們主要關(guān)注免疫調(diào)節(jié)、抗衰老、肺腎功能調(diào)節(jié)等保健作用,消費(fèi)行為更傾向于傳統(tǒng)養(yǎng)生方式,常通過(guò)泡水、煎煮、燉湯等方式攝取蛹蟲草,以期實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期健康調(diào)養(yǎng)。
對(duì)于都市白領(lǐng)及健康管理人群而言,他們更加注重科學(xué)養(yǎng)生與便捷性,傾向于選擇標(biāo)準(zhǔn)化、即食型的保健產(chǎn)品,如蛹蟲草粉末、膠囊、功能性飲品等。此外,該群體在購(gòu)買時(shí)更關(guān)注產(chǎn)品的活性成分(如蟲草素、多糖)、臨床功效、產(chǎn)品認(rèn)證及品牌影響力,這一消費(fèi)趨勢(shì)正推動(dòng)著蛹蟲草市場(chǎng)向高品質(zhì)、精細(xì)化方向發(fā)展。
對(duì)于運(yùn)動(dòng)健身及體能恢復(fù)人群而言,他們主要關(guān)注蛹蟲草在抗氧化、抗疲勞及提升運(yùn)動(dòng)耐力等方面的作用,通常選擇蛋白組合飲品、運(yùn)動(dòng)營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充品及深加工功能食品,以促進(jìn)運(yùn)動(dòng)后的恢復(fù)及體能增強(qiáng)。
對(duì)于高端消費(fèi)群體而言,他們對(duì)蛹蟲草產(chǎn)品的品質(zhì)及活性成分要求較高,通常選擇蟲草素、多糖等活性成分含量較高的柞蠶蛹蟲草或桑蠶蛹蟲草作為滋補(bǔ)品食用。
2.消費(fèi)方式。河南地區(qū)的消費(fèi)者在食用蛹蟲草時(shí),結(jié)合本地飲食文化與傳統(tǒng)中醫(yī)藥膳理念形成了一定的消費(fèi)模式和食用習(xí)慣。根據(jù)市場(chǎng)調(diào)研,較為常見(jiàn)的消費(fèi)方式如下:
一是泡水、煮茶。消費(fèi)者通常將蛹蟲草干品直接泡水或煮茶,或與人參、紅棗、枸杞等滋補(bǔ)食材搭配浸泡,以增強(qiáng)保健功效。該方式操作簡(jiǎn)便,適用于中老年人及日常健康管理人群。
二是養(yǎng)生湯品。在家庭膳食及養(yǎng)生餐飲行業(yè),常用蛹蟲草燉各種湯,包括蛹蟲草雞湯、蛹蟲草鴿子湯、蛹蟲草排骨湯等,既滿足營(yíng)養(yǎng)需求,也符合傳統(tǒng)養(yǎng)生理念。
三是創(chuàng)新產(chǎn)品。近年來(lái),河南省部分傳統(tǒng)食品品牌將蛹蟲草與地域特色食材結(jié)合,開(kāi)發(fā)了符合本地消費(fèi)習(xí)慣的創(chuàng)新食品。例如,方一坤餐飲管理有限公司將蟲草花、黑木耳、香菇等添加到胡辣湯中,推出了野山菌胡辣湯,受到消費(fèi)者的喜愛(ài)。此外,部分火鍋店也推出了蟲草養(yǎng)生鍋底,以提高火鍋湯底的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,市場(chǎng)反饋良好。
四是即食產(chǎn)品及功能性食品。為順應(yīng)現(xiàn)代消費(fèi)者快節(jié)奏的生活方式,蛹蟲草在功能性食品領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用,市場(chǎng)上已出現(xiàn)多種即食產(chǎn)品,如蛹蟲草菌粉膠囊、蛹蟲草低聚肽固體飲料、蛹蟲草壓片糖果等,可以滿足不同消費(fèi)群體的需求。
未來(lái),隨著大健康產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,蛹蟲草的應(yīng)用范圍預(yù)計(jì)將進(jìn)一步拓寬,市場(chǎng)滲透率有望提升,其在功能食品、醫(yī)藥、營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑等領(lǐng)域的市場(chǎng)空間將進(jìn)一步得到釋放。
四、蛹蟲草菌種退化問(wèn)題及解決策略
(一)蛹蟲草菌種退化的主要表現(xiàn)
菌種退化是制約蛹蟲草產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的核心問(wèn)題之一。通常情況下,優(yōu)良的蛹蟲草菌種在連續(xù)使用半年至1年后會(huì)發(fā)生退化,主要表現(xiàn)為分生孢子產(chǎn)量減少、氣生菌絲旺盛、光照后不轉(zhuǎn)色或顏色變淡、子實(shí)體數(shù)量減少、子實(shí)體生長(zhǎng)畸形或無(wú)法形成子實(shí)體,導(dǎo)致生物活性成分含量下降、生長(zhǎng)周期延長(zhǎng),嚴(yán)重影響蛹蟲草的產(chǎn)量和品質(zhì),進(jìn)而造成重大的經(jīng)濟(jì)損失。蛹蟲草正常菌株與退化菌株在形態(tài)上的差異如圖4所示。
(二)解決蛹蟲草菌種退化的策略
1.選育與優(yōu)化高質(zhì)量菌種。菌種選育是解決蛹蟲草菌種退化的關(guān)鍵步驟??赏ㄟ^(guò)野生菌株分離與人工馴化篩選適應(yīng)性更強(qiáng)的菌種,并結(jié)合誘變育種(如紫外誘變、離子束誘變、空間誘變等)、組織分離、原生質(zhì)體融合及基因工程育種等方法,培育遺傳穩(wěn)定性更高的優(yōu)良菌株,減少退化現(xiàn)象。
2.優(yōu)化蛹蟲草的培育方法。培育環(huán)境對(duì)蛹蟲草菌種的遺傳穩(wěn)定性與代謝活性具有顯著影響。研究發(fā)現(xiàn),不適宜的培養(yǎng)條件(如溫度過(guò)高、光照強(qiáng)度過(guò)強(qiáng))會(huì)加速菌種退化。因此,應(yīng)針對(duì)不同菌株優(yōu)化培養(yǎng)基組分、碳氮比及微量元素供給,精準(zhǔn)控制溫濕度、光照周期、光照強(qiáng)度及通氣條件,以優(yōu)化生長(zhǎng)環(huán)境,減緩?fù)嘶M(jìn)程。此外,合理調(diào)節(jié)環(huán)境因子還可促進(jìn)菌絲活力及活性成分積累,為蛹蟲草的規(guī)?;a(chǎn)和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用提供高質(zhì)量、穩(wěn)定性強(qiáng)的菌種資源。
3.優(yōu)化菌種保藏方法。蛹蟲草菌株的穩(wěn)定性受存儲(chǔ)條件影響較大,不適宜的保藏方式可能加速菌種退化,因此,采用科學(xué)合理的菌種保藏技術(shù)對(duì)延緩菌種退化具有重要意義。沈陽(yáng)馬夫農(nóng)業(yè)科技有限公司的研究結(jié)果表明,相較于4℃避光環(huán)境,在15℃、30—80lx光照條件下短期(2月)保藏蛹蟲草斜面菌種可更有效維持菌株的遺傳穩(wěn)定性,減緩蛹蟲草退化。
4.調(diào)控特定基因。已有研究表明,蛹蟲草退化的主要原因是基因突變。為從分子水平解析其退化機(jī)制,我們前期構(gòu)建bar基因表達(dá)盒,并將其隨機(jī)插入已喪失產(chǎn)子實(shí)體能力的蛹蟲草退化菌株的基因組,成功篩選出一株恢復(fù)產(chǎn)子實(shí)體能力的突變菌株。初步結(jié)果表明,蛹蟲草的退化受特定基因的調(diào)控。目前,我們正在對(duì)該突變菌株進(jìn)行基因組測(cè)序分析,以篩選關(guān)鍵調(diào)控基因,并通過(guò)基因敲除與過(guò)表達(dá)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證其功能,從而為精準(zhǔn)干預(yù)菌種退化提供理論基礎(chǔ)。
5.探索有效的菌種復(fù)壯方法。菌種復(fù)壯是延緩蛹蟲草菌種退化并維持菌種遺傳穩(wěn)定性的重要策略?,F(xiàn)階段,常用的復(fù)壯方法包括組織分離法、孢子分離法及蟲體回接法等,其中,組織分離法和蟲體回接法已在產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用中得到廣泛推廣,可有效改善菌種退化現(xiàn)象。
五、提升河南省蛹蟲草產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的策略
河南省在我國(guó)蛹蟲草產(chǎn)業(yè)中具備一定的生產(chǎn)基礎(chǔ),但在技術(shù)創(chuàng)新、市場(chǎng)推廣及產(chǎn)品深加工等方面仍有較大提升空間。為增強(qiáng)河南省在全國(guó)蛹蟲草市場(chǎng)中的核心競(jìng)爭(zhēng)力,需從科研合作、政策扶持、市場(chǎng)推廣及產(chǎn)品創(chuàng)新四個(gè)方面采取有效措施,推動(dòng)河南省蛹蟲草產(chǎn)業(yè)向高質(zhì)量、品牌化和多元化方向發(fā)展。
(一)加強(qiáng)科研合作,增強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新能力
科研創(chuàng)新是提升蛹蟲草產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的核心驅(qū)動(dòng)力。河南省應(yīng)建立產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合機(jī)制,鼓勵(lì)高校、科研院所與企業(yè)緊密合作,圍繞菌種選育、培養(yǎng)基優(yōu)化、智能化栽培、生物活性成分提取及產(chǎn)品深加工等關(guān)鍵領(lǐng)域開(kāi)展技術(shù)攻關(guān),推動(dòng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平的提升。同時(shí),應(yīng)依托河南省本地科研資源,建立蛹蟲草工程技術(shù)研究中心或產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新平臺(tái),整合科技力量,促進(jìn)科研成果的高效轉(zhuǎn)化。此外,需加強(qiáng)分子育種、基因編輯及代謝工程等新技術(shù)在蛹蟲草產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用,以優(yōu)化菌種遺傳穩(wěn)定性,提升蛹蟲草的活性成分含量及產(chǎn)業(yè)化適應(yīng)性。
(二)加大政策支持,完善產(chǎn)業(yè)扶持體系
政策支持對(duì)產(chǎn)業(yè)升級(jí)和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力提升具有重要作用。政府可設(shè)立專項(xiàng)產(chǎn)業(yè)基金,重點(diǎn)支持蛹蟲草的種質(zhì)資源研究、培育技術(shù)改進(jìn)及新產(chǎn)品開(kāi)發(fā),為產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展提供資金保障。同時(shí),應(yīng)構(gòu)建完整的標(biāo)準(zhǔn)化體系,制定蛹蟲草菌種質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、人工栽培規(guī)范及產(chǎn)品質(zhì)量控制體系,以提升市場(chǎng)認(rèn)可度。此外,可針對(duì)蛹蟲草生產(chǎn)企業(yè)實(shí)施稅收優(yōu)惠、貸款貼息及技術(shù)培訓(xùn)等扶持政策,鼓勵(lì)更多資本和科技企業(yè)進(jìn)入產(chǎn)業(yè)鏈,推動(dòng)河南省蛹蟲草產(chǎn)業(yè)向集群化、規(guī)?;较虬l(fā)展。
(三)加強(qiáng)市場(chǎng)推廣,提升品牌影響力
相比于冬蟲夏草,蛹蟲草仍處于市場(chǎng)培育階段,消費(fèi)者認(rèn)知度偏低,品牌影響力不足,因此需要強(qiáng)化市場(chǎng)推廣策略。建議依托互聯(lián)網(wǎng)、社交媒體及電商平臺(tái),利用短視頻、直播推廣及健康科普等手段,提高公眾對(duì)蛹蟲草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值及科學(xué)應(yīng)用的認(rèn)知。同時(shí),鼓勵(lì)河南省本地企業(yè)打造區(qū)域特色品牌,通過(guò)品牌認(rèn)證、質(zhì)量溯源體系、地理標(biāo)志認(rèn)證等方式,提升消費(fèi)者對(duì)河南省蛹蟲草產(chǎn)品的信任度和忠誠(chéng)度。此外,政府、行業(yè)協(xié)會(huì)及企業(yè)可聯(lián)合舉辦蛹蟲草產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)、健康食品論壇及功能性食用菌推廣活動(dòng),以擴(kuò)大河南省蛹蟲草在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的認(rèn)知度。
(四)推動(dòng)深加工產(chǎn)品開(kāi)發(fā),提高附加值
目前,蛹蟲草市場(chǎng)主要以干品或鮮品銷售,產(chǎn)品形態(tài)較為單一,附加值較低。因此,應(yīng)加快推動(dòng)深加工產(chǎn)品開(kāi)發(fā),豐富產(chǎn)品類型,包括即食型蛹蟲草食品、功能性營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑、蛹蟲草飲品及提取物,以滿足消費(fèi)者日益增長(zhǎng)的健康需求。鼓勵(lì)企業(yè)與食品、醫(yī)藥及保健品行業(yè)深度合作,開(kāi)發(fā)高附加值的功能食品及藥用輔料。結(jié)合現(xiàn)代生物技術(shù),推進(jìn)蛹蟲草發(fā)酵制品和蟲草復(fù)合營(yíng)養(yǎng)品的研發(fā),進(jìn)一步延伸產(chǎn)業(yè)鏈,提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,從而推動(dòng)河南省蛹蟲草產(chǎn)業(yè)向高端化和國(guó)際化邁進(jìn)。
六、結(jié)論與展望
蛹蟲草作為一種重要的藥食兩用真菌,因富含蟲草素、蟲草多糖、腺苷、噴司他丁、新型色素、蟲草環(huán)肽、麥角甾醇等多種生物活性成分,在抗腫瘤、增強(qiáng)免疫、抗氧化、抗疲勞、調(diào)節(jié)血糖等方面具有顯著優(yōu)勢(shì),已廣泛應(yīng)用于營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑、藥品添加劑及功能性食品等領(lǐng)域。近年來(lái),河南省依托豐富的農(nóng)業(yè)資源、成熟的人工培育技術(shù)及不斷完善的產(chǎn)業(yè)鏈,推動(dòng)了蛹蟲草產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。然而,目前該產(chǎn)業(yè)仍面臨菌種退化、市場(chǎng)推廣力度不足和產(chǎn)品附加值較低等問(wèn)題,亟需通過(guò)科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級(jí)加以解決。
為了進(jìn)一步推動(dòng)河南省蛹蟲草產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展,需在科研合作、政策扶持、市場(chǎng)推廣及產(chǎn)品創(chuàng)新等方面協(xié)同推進(jìn)。應(yīng)加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研合作,優(yōu)化菌種選育及培養(yǎng)條件,提高遺傳穩(wěn)定性及生物活性成分含量;完善產(chǎn)業(yè)扶持政策,加快標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn),建立規(guī)范的質(zhì)量控制體系;推進(jìn)品牌建設(shè),提升消費(fèi)者認(rèn)知度及市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力;加快深加工產(chǎn)品研發(fā),拓展蛹蟲草在不同領(lǐng)域的應(yīng)用,提高產(chǎn)品附加值,推動(dòng)其向多元化及高端化方向發(fā)展。
未來(lái),隨著生物技術(shù)、精準(zhǔn)營(yíng)養(yǎng)及現(xiàn)代食品工業(yè)的持續(xù)發(fā)展,蛹蟲草產(chǎn)業(yè)有望向高效栽培、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)及智能化管理方向邁進(jìn),并在功能食品、醫(yī)藥及健康管理等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)更廣泛的應(yīng)用。河南省應(yīng)搶抓市場(chǎng)機(jī)遇、深化技術(shù)創(chuàng)新、促進(jìn)產(chǎn)業(yè)融合,進(jìn)一步鞏固其在全國(guó)蛹蟲草產(chǎn)業(yè)中的核心地位,使蛹蟲草產(chǎn)業(yè)成為推動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和人民健康水平提升的重要支撐。
基金項(xiàng)目:國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(32472809);國(guó)家食用菌加工技術(shù)研發(fā)專業(yè)中心開(kāi)放課題(20250020);河南工業(yè)大學(xué)國(guó)際教育學(xué)院2024年度本科教育教學(xué)改革研究與實(shí)踐項(xiàng)目(GJXY202404)。