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冬虫夏草人工培养条件及有效活性成分研究发布时间：2022-12-06T07:54:34.980Z 来源：《福光技术》2022年23期作者：汪楠瑶[导读] 冬虫夏草是名贵中药材，药用功能很多，还可以作为食材，医药保健价值非常高。
杭州中美华东制药江东有限公司浙江省杭州市 310000摘要：冬虫夏草是名贵中药材，药用功能很多，还可以作为食材，医药保健价值非常高。
服用冬虫夏草，促使机体加快新陈代谢，免疫力提高。
当前一些地区人工栽培冬虫夏草，而且规模化发展，但是由于没有创造良好的培养条件，导致效果不够理想。
这就需要研究冬虫夏草的培养条件，分析有效活性成分，以提高产量，本论文着重于研究冬虫夏草人工培养条件以及有效活性成分。
关键词：冬虫夏草；人工培养技术；条件；活性成分；有效性引言冬虫夏草作为一种生长菌，是在中低温环境中生长的。
野生的冬虫夏草非常稀有，生长环境为高海拔的山上。
现在的人们已经认识到冬虫夏草的药用功效，同时也逐渐了解其生活状态，因此一些地区开始人工栽培。
冬虫夏草适合在20摄氏度左右的环境中生长，温度比较低的环境中可以生长，不能承受高温环境。
如果生长在30摄氏度的环境中，虫草菌很快死亡[1] 。
冬季，在适宜的环境下，夏草的菌丝不断发育，虫体头部会有子实体生长出来。
第二年的春天，气候温暖，达到 4摄氏度至10摄氏度的时候，子座生长速度非常快，出土之后长成草状，这就是“冬虫夏草”。
冬虫夏草采用人工培养方式，对于这些要有所掌握，为其塑造合适的生长环境，还要深入研究有效活性成本，以提高成活率，保证产品质量。
一、冬虫夏草人工培养条件（一）深层发酵虫草菌丝体液体对冬虫夏草液体进行发酵处理，就是将野生虫草菌生长过程中需要的各种类型营养物质经过均匀混合之后融入到水中，制作成培养基，经过发酵处理之后将虫草属真菌接种于气质用，条件适宜的情况下就可以繁殖虫草真菌菌丝，生长之后就会有菌丝体形成。
对冬虫夏草采用人工深层发酵方式，早在1992 年就已经研制成功[2] 。
冬虫夏草菌丝体培养及其抗氧化物提取研究冬虫夏草Cordyceps sinensis (Berk) Sacc.为我国传统名贵滋补药材，在增强人类免疫系统和抗癌方面有着显著的功效。
冬虫夏草主要提取物虫草多糖，可清除人体自由基，帮助人体延缓衰老，在保健药品和高级化妆品领域需求广泛。
可是天然冬虫夏草产量稀少，价格昂贵，难以满足工业化生产的需要。
本文主要研究了冬虫夏草菌丝体的液体深层发酵培养以及虫草多糖的提取方式，并重点对超声波法提取虫草多糖进行了改进，为进一步开发和利用虫草多糖奠定基础。
1、本文采用正交实验确定了冬虫夏草菌丝体的最佳培养条件：培养周期为7-8天，培养温度为24-26摄氏度，ph为6.0-7.0之间，葡萄糖浓度为30g/L，蛋白胨浓度为10g/L，磷酸二氢钾的浓度为0.3g/L，冬虫夏草菌丝体和胞外多糖的产量最高，菌丝体的产量为18.39g/L,胞外多糖的产量为3.96g/L。
2、分别对热水浴提取法和超声波提取法进行正交实验，筛选出最佳提取条件，正交实验所得的最佳提取条件下，超声波法提取菌丝体多糖同热水浴法提取多糖相比，超声波法的提取时间比热水浴法缩短了96％，多糖提取率升高了2.9％。
对所得多糖的抗氧化性进行分析，热水浴法提取所得虫草多糖对羟基自由基的清除率分别是68.24%、70.23%、69.66%，其平均清除率为69.38%；超声波法提取所得虫草多糖对羟基自由基的清除率分别为59.48%、60.23%、58.78%，其平均清除率为59.50%。
3、在超声波法提取虫草多糖的基础上，向提取液中添加适量的碘化钾，以起到保护虫草多糖抗氧化活性的目的。
在虫草多糖浓度为5mg/ml条件下，未加入碘化钾的对照组在超声法提取下，其提取所得的虫草多糖对羟基自由基的清除率分别是58.61%、60.22%、59.38%，其平均清除率达到了59.40%，提取液中加入碘化钾之后，进行超声波法提取，三组重复所得虫草多糖对羟基自由基的清除率分别是64.81%、63.59%、65.36%，其平均清除率达到了64.59%。
人工培育冬虫夏草的原理
人工培育冬虫夏草的原理是通过模拟自然条件，提供适合冬虫夏草生长的环境，加速其幼虫和菌丝的生长，从而实现大规模的人工培育。
具体原理如下：
1. 选择适宜的菌种：从野生的冬虫夏草中提取到的真菌菌丝可以作为菌种进行培养，或者通过分离和纯化技术获得单一菌株进行培养。
2. 提供合适的培养基：根据冬虫夏草的生长需求，设计合适的培养基，包括碳源、氮源、矿物质、维生素等。
常用的培养基包括玉米粉、蔗糖、麦芽提取物等。
3. 优化培养条件：控制温度、湿度、光照等环境参数，提供适宜的生长条件。
一般培养温度在20-25摄氏度，相对湿度在60-70%左右。
4. 接种和培养：将菌种接种到培养基上，然后放置在培养箱中进行培养。
培养过程中需要注意通风换气，以保持适当的氧气供应。
5. 繁殖和扩增：在培养的过程中，冬虫夏草的菌丝会产生孢子，用于繁殖和扩增。
可以用孢子进行接种，或者通过纯化的菌丝进行传代培养。
6. 采收和加工：当冬虫夏草菌丝成熟后，可以采收用于制药或者保健品的生产。
采收后，冬虫夏草经过干燥、研磨等加工步骤，最终变成成品。
通过以上人工培育的步骤，可以实现对冬虫夏草的定量控制和大规模生产，满足市场需求。
冬虫夏草真菌蝙蝠蛾被毛孢菌丝“智得”固体培殖——王永铨泉州市智得冬虫夏草真菌开发有限公司凭借着厦门市海沧区人民政府为促进台湾和大陆两岸关系的和平发展，找准定位、谋划发展，弘扬传承位于海沧区的青礁慈济宫保生大帝吴夲真人慈悲济世精神，创建的国家级高新技术创业中心海沧生物医药孵化园区的优越投资环境，其良好的空间很适合于“智得”冬虫夏草真菌蝙蝠蛾被毛孢菌丝体项目的研发，泉州“智得”毅然投资组建厦门市贝康捷生物科技有限公司，当即受到了当地政府相关部门的重视与支持。
随着中国生物科学家们对于冬虫夏草真菌有性型的整株繁育与人工无性型培殖其菌丝体研究的深入，冬虫夏草真菌的有效营养成分被确定是蝙蝠蛾被毛孢菌丝体。
也才有了泉州市智得冬虫夏草真菌开发有限公司、厦门市贝康捷生物科技有限公司和香港同仁堂生物科技研发有限公司三家科研人员共同合作专注于“智得”牌冬虫夏草真菌（蝙蝠蛾被毛孢）菌丝体的无性型固体培殖研究。
再就是，生物科学家们从天然野生的冬虫夏草上分离的菌种越来越多，如何确定这些菌种与天然野生的冬虫夏草的关系就成为一个极为重要的课题。
由于，国内外的研究人员采用的分离方法和分离培养的条件等不尽相同，其所获得的分离物就必然产生差异。
国内报道与冬虫夏草有关的菌种就达10个属的30多种。
曾报道的无性型主要有虫草多毛孢Hirsutella hepiti、中国被毛孢Hirsutella sinensis、蝙蝠蛾拟青霉Paecilomyces hepiali、中国拟青霉Paecilomyces sinesis、蝙蝠蛾被孢霉Mortierella hepiali、虫草头孢霉Cephdosporium sinensis、蝙蝠蛾柱霉Scytalidium hepiale、中国弯颈霉Tolypocladium sinensis、中国金孢霉Chrysosporium sinensis、葡萄穗霉属(Stachybotry)等等，但这几个菌种中中国拟青霉和蝙蝠蛾被孢霉经验证发现不可能是冬虫夏草的无性型。
冬虫夏草养殖方法冬虫夏草养殖方法冬虫夏草养殖方法【1】一、原材料要求1.选用菌丝洁白、适应性强、见光后转色、出草快、性状稳定的速生高产优质菌种，是栽培成功和高效的关键。
初学者应选购菌种量多的固体原种，有栽培经验者可购买斜面试管种或液体菌种。
2.选用新鲜无霉变、无污染的大米或碎玉米。
3.选用厚度0.05毫米以上，规格为15厘米×30厘米或17厘米×30厘米，薄厚均匀、无破漏、韧性强的优质聚丙烯塑料袋为栽培容器。
4.为防止污染损失，可选用集营养、防污、助长功效于一体的虫草专用防污剂，如食用菌专用特效防污剂。
二、栽培方法1.培养基配方：大米1公斤，虫草专用防污剂35克，水1.5公斤。
2.配制方法：大米按每袋50克或100克分装入塑料袋。
将1.5升50℃的热水倒入干净盆内，将虫草专用防污剂放入热水中，搅至完全溶解即成营养液。
按料水比（即大米与营养液的用量比）1克∶1.5毫升称取营养液倒入装好大米的塑料袋内。
分装完后用塑料绳将每个塑料袋中部和口部各扎1道。
3.灭菌：灭菌锅内加适量水，把培养料袋放入灭菌锅，升温至100℃，保持1小时。
取出，冷却后移入接种室。
用优质气雾消毒剂或常规方法密闭消毒30分钟，即可穿戴消毒衣服进入接种室接种。
4.接种：进入接种室应迅速关好门（防止含有杂菌的空气进入）。
接种工具、菌种外壁、操作人员双手等，用75%酒精擦拭或浸沾消毒。
5.培养：北虫草属中低温菌类，菌丝生长温度范围为5～30℃，菌丝最适生长温度为15～25℃，子座最适生长温度为18～22℃。
最初将温度保持15～18℃遮光培养。
当菌丝生长至培养基1/2～2/3时，可将温度升至20℃，20天菌丝可发满袋。
几天后，当培养基上部出现菌丝突起时，给予10～15℃的温差刺激，并增加光照刺激转色。
7～10天转完色后对培养室消毒30分钟，然后解去培养料袋中部扎绳，用手把袋折成直筒状，为子座生长提供空间。
当子座长至1厘米，及时对栽培袋通气，温度保持18～22℃，空气相对湿度80%～90%。
虫草菌丝体【产品名称】虫草菌粉虫草菌丝体【产品来源】本品为从青海新鲜冬虫夏草中分离得到的麦角科真菌冬虫夏草[Cordyceps sinensis(Berk.)Sae.] 的无性世代---中华束丝孢(Synnematum sinense Yin et Shen sp.now)菌种经液体发酵培养所得菌丝体的干燥粉末。
【产品性状】虫草菌丝体为浅棕黄色或者棕黄色粉末；气微腥。
【产品目数】80目【定量分析】(1)氨基酸：取本品约20mg，精密称定，置180×18mm试管中，加盐酸液(6mol/L)6ml，真空封管，放入110℃(±1℃)烘箱中，水解24小时。
打开试管封口, 把内容物移入蒸发皿中，试管用水25ml分次冲洗，洗液并入蒸发皿中，蒸干，残渣用盐酸液(0.02mol/L)分次洗涤，含并洗涤液，滤过，滤液移至50ml量瓶中,稀释至刻度，摇匀。
用氨基酸自动分析仪测定。
本品含总氨基酸不得少于30.0%。
其中酪氨酸的相对百分比含量不得少于2.0%。
赖氨酸不得少于5.5%，组氨酸不得少于4.5%；精氨酸不得少于8.5%。
(2)甘露醇：取本品1g，精密称定,置150ml圆底烧瓶内,加乙醇100ml,回流2小时。
放冷2小时,滤过,精密量取滤液4ml,照甘露醇含量测定法，自“置碘量瓶”起，依法测定。
本品含甘露醇(C6H14O6)不得少于7.0%。
【功能与主治】1.虫草菌丝体能增强青少年的生长发育，促进智力和体力的发展，必需氨基酸齐全，是少年、儿童必备的营养滋补品。
2.虫草菌丝体有促进代谢、改善心肌营养，增强肌体的免疫能力，是中老年十分理想的康复保健、滋补营养之上品。
3.虫草菌丝体对顽固性的神经衰弱、食欲不振、营养不良等症状均有良好效果。
4.虫草菌丝体有明显的抗心律失常功效。
【保存条件】虫草菌丝体应密封，于阴凉干燥处保存。
【使用期限】2年。
培植虫草菌丝体功效培植虫草菌丝体功效1. 引言培植虫草菌丝体，是指通过对虫草菌进行培养和压榨，提取其菌丝体的过程。
虫草菌丝体作为一种传统中草药，在中医药学上有着悠久的历史。
近年来，随着对中草药疗效的深入研究，虫草菌丝体在保健领域逐渐受到人们的关注。
本文将就培植虫草菌丝体的功效进行探讨。
2. 培植虫草菌丝体的过程培植虫草菌丝体的过程相对较为复杂，但整体而言可以分为以下几个步骤：第一步：虫草菌的培养。
虫草菌属于真菌，需要在特定的环境条件下进行培养，例如在恒温恒湿的培养箱中，使用特定的培养基。
第二步：菌丝体的生长。
经过一段时间的培养，虫草菌会形成菌丝体，这是虫草菌丝体的有机主要部分。
菌丝体具有一定的生物活性和药用价值。
第三步：菌丝体的分离和提取。
菌丝体需要经过一系列的工艺处理，如冷冻干燥、溶解和过滤等步骤，以获取纯净的、易于保藏和使用的虫草菌丝体。
3. 培植虫草菌丝体的功效（1）抗氧化和抗衰老：虫草菌丝体富含多种抗氧化物质，可以中和自由基，减缓细胞的老化过程，具有抗氧化和抗衰老的功效。
虫草菌丝体中的多糖类物质能够提高机体的免疫力，使人体更加健康。
（2）免疫调节：虫草菌丝体富含多种活性成分，能够调节人体的免疫功能，提高人体免疫力和抵抗力。
虫草菌丝体中的多糖类物质具有免疫增强活性，可以增加人体的抗肿瘤和抗病毒能力。
（3）抗肿瘤活性：虫草菌丝体中的活性成分具有抗肿瘤活性，可以抑制肿瘤细胞的生长和扩散，对于肿瘤的治疗和预防具有一定的作用。
虫草菌丝体中的多糖类物质可以通过增强人体的免疫功能，抑制肿瘤细胞的生长。
（4）调节血糖和血脂：虫草菌丝体中的活性成分能够调节血糖和血脂的平衡，有助于控制糖尿病和高血脂等相关疾病的发生和发展。
（5）改善睡眠质量：虫草菌丝体中的活性成分对睡眠质量具有调节作用，能够缓解失眠和焦虑等相关症状。
4. 培植虫草菌丝体的个人观点和理解虫草菌丝体作为一种传统中草药，具有丰富的营养成分和药用价值。
冬虫夏草相关菌丝体发酵产品研发策略概述安超;马赛箭;常帆;上官亦卿;丁浩;薛文娇【摘要】冬虫夏草(Cordyceps sinensis)是中国独特的、珍贵的药用真菌,与人参、鹿茸齐名为我国三大珍贵滋补防病中药材.近年来因过度采挖导致天然冬虫夏草资源日趋匮乏,面对不断增长的实际需求,人工冬虫夏草菌丝体发酵成为发展主流,但是快速发展的冬虫夏草发酵产业也暴露出该行业存在的深层问题.笔者从冬虫夏草菌丝体的鉴定、菌丝体发酵产物特性分析、发酵条件优化控制等方面阐述了冬虫夏草系列菌丝体发酵产品研发的一般策略,为新型冬虫夏草系列发酵产品的研发提供技术指导.【期刊名称】《陕西农业科学》【年(卷),期】2016(062)009【总页数】4页(P119-122)【关键词】冬虫夏草;中华被毛孢;菌丝体发酵;人工培植【作者】安超;马赛箭;常帆;上官亦卿;丁浩;薛文娇【作者单位】陕西省微生物研究所微生物代谢产物研究中心,陕西西安710043;陕西省微生物研究所微生物代谢产物研究中心,陕西西安710043;陕西省微生物研究所微生物代谢产物研究中心,陕西西安710043;陕西省微生物研究所微生物代谢产物研究中心,陕西西安710043;陕西省微生物研究所微生物代谢产物研究中心,陕西西安710043;陕西省微生物研究所微生物代谢产物研究中心,陕西西安710043【正文语种】中文冬虫夏草Cordyceps sinensis隶属麦角菌科虫草属，是鳞翅目蝙蝠蛾科蝠蛾属幼虫被中国被毛孢 Hirsutella sinensis寄生后形成的虫菌复合体，为我国的珍贵中药材之一[1～2]。
野生冬虫夏草仅分布于青藏高原及周边地区海拔3 000 m以上、雪线以下，在我国的分布包括西藏、青海、四川、云南、甘肃5省区的高寒草甸草原[3]。
现代医学认为冬虫夏草主要功效为保肺肾、补精髓，化痰止咳，多用于肺肾两虚症，中医多用来治疗肺结核，老人畏冷、咳嗽、衰弱，产妇及老人贫血，遗精，阳痿，自汗盗汗，腰膝酸痛，神经衰弱，病后久虚，咯血吐血，慢性肾炎等[4～5]。
冬虫夏草菌丝体液体培养基的优化
赵润;郭成金
【期刊名称】《天津师范大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2008(028)001
【摘要】采用正交分析方法对冬虫夏草菌丝体的液体培养基配方进行了优化,结果表明,冬虫夏草生长最适液体培养基配方为:葡萄糖1.25%,蔗糖1.25%,蛋白胨
0.02%,酵母粉0.062 5%,KH2PO4 0.025%,MgSO4·7H2O 0.012 5%,VB1 0.002 5%,pH自然;培养温度24℃,周期192 h,其菌丝体生物量产率为19.5 g/L,是前人菌丝体生物量产率的1.2～1.5倍.
【总页数】4页(P8-11)
【作者】赵润;郭成金
【作者单位】天津师范大学,化学与生命科学学院,天津,300387;天津师范大学,化学与生命科学学院,天津,300387
【正文语种】中文
【中图分类】Q93-335
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培植虫草菌丝体功效
虫草菌丝体是一种珍贵的中草药，具有多种功效。
1. 增强免疫力：虫草菌丝体含有多种生物活性物质，如多糖、多肽等，可以增强机体免疫力，
提高抵抗力，预防疾病。
2. 抗肿瘤作用：虫草菌丝体中的有效成分具有抗肿瘤活性，可以抑制肿瘤细胞的生长和转移，
并促进免疫系统清除癌细胞。
3. 保护肝脏：虫草菌丝体具有保护肝脏的作用，可以增加肝脏的解毒能力，减轻肝脏损伤。
4. 抗炎和抗氧化作用：虫草菌丝体具有抗炎和抗氧化的功效，可以减轻炎症反应和氧化损伤，
延缓衰老。
5. 提高性功能：虫草菌丝体具有补肾壮阳的作用，可以提高男性性功能，增加精液质量和数量。
6. 增强身体活力：虫草菌丝体含有丰富的营养成分，如多糖、蛋白质、氨基酸等，可以提供能量，增加身体活力。
需要注意的是，每个人的体质不同，对虫草菌丝体的反应也会有所不同。
使用虫草菌丝体时，
应注意适量，并遵循专业人士的建议和指导。
冬虫夏草人工培育和产业化现状冬虫夏草，又称为夏草冬虫，简称虫草。
全世界目前已报道发现由虫草属真菌Cordyceps 寄生于昆虫、蜘蛛和其他生物长出子实体的虫草种类达400多种；我国已记录68种。
在国内外一些人和学者的概念中，把凡是由虫草属真菌寄生并能产生子实体的菌物结合体都通称为冬虫夏草。
然而，中国传统的中医药学和我国绝大部分学者和人们及本文所指的冬虫夏草，是特指仅分布于我国青藏高原及边缘地区高寒草甸中的中华虫草菌Cordyceps sienesis (Berkeley) Saccardo (1878)寄生于昆虫纲、鳞翅目、蝙蝠蛾科、蝠蛾属Hepialus幼虫感病后形成的虫、菌结合体;；而其他类群仅称为虫草，不是正宗的冬虫夏草。
一、冬虫夏草和寄主昆虫的药用历史及发展现状用冬虫夏草，最早的文字见于清朝汪昂的《本草备要》(1694)所载："冬虫夏草，甘平，保肺益肾，止血化痰，止劳咳。
四川嘉定府所产者佳。
冬在土中，形如老蚕，有毛能动，至夏则毛出土上，连身俱化为草。
若不取，至冬复化为虫。
后来，赵学敏的《本草纲目拾遗》(1756)一书中记载："夏草冬虫，功与人参同，能治诸虚百损"，该书还对冬虫夏草的产地、食用方法和用量有详细的记述。
1757年吴仪洛所著的《本草从新》一书也指出：“冬虫夏草保肺益肾、止血化痰。
”其后《黔囊》、《文房肆考》、《四川通志》、《本草图说》等数百部古药书中都记载了冬虫夏草。
我国把冬虫夏草作为药材出口到国外的历史比文字记载的更悠久。
从明代中叶1400一1465年间就从浙江传到日本，并在贵族中广泛食用。
1723年由欧洲的传教士尚加特利茨库把从中国西北采到的冬虫夏草带到法国，由Reaumur在法国科学院的学士大会作了介绍，并登在会议纪要上；1943年，Berkeley鉴定了中国的冬虫夏草，正式定名为：中国虫草Sphaerisienesis；1878年由Saccardo归为虫草属Cordyceps，冬虫夏草的研究在国外引起重视，中国虫草也开始驰名于世。
营养强化剂及特种营养食品篇堕坚！堕！！竺旦望里塾璺璺竺曼堡璺里堡璺匮堕塑！旦旦堡！冬虫夏草的液体发酵——虫草菌丝体刘炜上海福乐贸易有限公司ＣｈｉｎｅｓｅＣａｔｅｒｐｉｌｌａｒＦｕｎｇｕｓ’ＳＬｉｑｕｉｄＦｅｒｍｅｎｔ－－ＣｏｒｄｙｃｅｐｓＳｉｎｅｎｓｉｓＨｙｐｈａＬｉｕＷｅｉＳｈａｎｇｈａｉＦｏｌｏＴｒａｄｅＣｏ．，Ｌｔｄ．了乒曳Ａ冬虫夏草的液体发酵（虫草菌丝体）开发是一种最新研究开发的技术成果，是使用深层液体发酵方法来获得高产优质的虫草菌丝体，原料来源于甘肃玛曲草原野生冬虫夏草，所用菌种是通过组织培养分离，经过长期反复筛选、复壮，获得了一株生长能力强，性状稳定的菌株。
本研究已经完成了将该菌种应用于生产的研究、试验、分析、中试等。
目前处于阶段：１．筛选到了符合工业化生产的适当的斜面和发酵培养基，培养基原料为常见材料，造价低廉，无毒害，无异昧，菌体生长旺盛。
２．确立了一套成熟的发酵工艺。
基本流程为：母种一一级培养一二级培养一菌液分离（抽滤或离心）一得到菌粉（６０℃烘干）。
３．发酵液的主要有效成分：虫草酸≥８％；虫草素采用定性测定，对枯草杆菌、大肠杆菌等有明显的抑制作用；菌丝体收率≥１％（１００ｍｌ发酵液可得干菌粉的克数）。
４．发酵液适当稀释后，与蜂蜜调配，制成口服液，经小范围志愿者服用观察药效，发现对哮喘及支气管疾病、关节炎、类风湿、神经衰弱等症有较好的治愈效果，且抗疲劳作用显著。
冬虫夏草是由麦角菌科真菌科虫夏草菌Ｃｏｒｄｙｃｅｐｓｓｉｎｅｎｓｉｓ（Ｂｅｒｋ）Ｓａｃｃ．寄生在昆虫蝙蝠蛾Ｈｅｐｉａｌｕｓａｒｍｏｒｉｃａｎｕｓ幼虫里形成的子座和幼虫尸体的复合物，是我国传统的名贵的强壮、滋补药材，又称虫草、夏草冬虫。
冬虫夏草富含蛋白质、维生素、硒、锌、铜等微量元素以及虫草酸（Ｄ一甘露醇）、虫革素（３’一脱氧腺嘌呤核苷）、多糖类、生物碱类、环状肽类、酶类等多种生物活性物质，味甘、性平，是一种理想的温性缓补剂。
冬虫夏草菌丝的发酵培养吴满义生物工程092 109043054一、概述1、名称的由来冬虫夏草是我国名贵的中草药之一，与人参、鹿茸并称为中国补品“三宝”。
它有良好的医疗保健作用，几百年来被医家称为补虚圣药，深受群众青睐。
特别是在一些难治性疾病中的应用，显示出卓越的效果，尤其收到重视。
冬虫夏草为真菌的一种。
虫草菌在冬季侵入到冬眠的虫草蝙蝠蛾的幼虫里，逐渐形成菌核，并吸取虫体的营养，在夏季从菌核或虫体上长出整个菌体因其头部长出的菌座形状如草，所以称之为冬虫夏草，简称虫草。
用现代药物学语言描述，冬虫夏草是麦角菌目、麦角菌科、虫草属真菌冬虫夏草菌的子座与其寄主蝙蝠蛾科昆虫虫草属蝙蝠蛾的幼虫尸体两者的复合物。
2、独特的形态冬虫夏草中所谓“草”的部分，叫做“子座”。
单生，稀有2~3个，出自寄主(即所谓“虫”的部分)幼虫的头部，细长如棒球棍状，长4~11厘米，不育柄部长3~8厘米，基部直径1.5~4毫米；上部渐大，近圆柱形，褐色；幼时内部中间充塞，成熟后中空；外皮具粗糙凸出的子囊壳，长1~4.5厘米，直径在2.5~6毫米(不包括不孕顶端)。
它的子囊壳呈卵形到椭圆形，长273~550微米，直径140~245微米；子囊细长，长240~480微米，直径12~16微米。
每一子囊内有8个孢子；子囊孢子线形，无色，具隔膜，长160~470微米，直径5~6微米。
3、生长习性冬虫夏草的寄主虫草蝙蝠蛾是一种喜低温的昆虫，一般野生于海拔3000米以上的高山草甸中。
其幼虫活动区域的地面温度超过10℃，冬季有6个月时间在冰冻层中越冬；它对土壤温度适应能力较强，以土壤含水量在49%~60%最为适宜。
幼虫主要采食小灌木黄芪和全腊梅，人工饲养时试用胡萝卜、马铃薯喂养。
冬虫夏草的子座前一年的9月以在地下形成，第二年5月出土，6月中下旬子座头部逐渐肥大，形成子囊果和子囊孢子，直到8月中下旬和9月初子囊孢子才成熟。
成熟的孢子从子囊果顶部开口弹射出来，阴雨天气，弹射出来的孢子在土壤很快萌发长出芽管。
中图分类号：Q93；文献标识码：A ；文章篇号:1007-2764(2003)04-0012-04冬虫夏草菌丝体的深层培养陆幼兰(广州珠江啤酒股份有限公司 广州 510308)摘 要:本文研究了冬虫夏草的深层培养的培养基、培养条件、工艺流程及所需的设备，并比较了天然冬虫夏草与此方法培养的菌丝成份。
采用深层培养虫草菌丝体能大批量生产虫草菌丝体，其分离出的物质有效成份与天然冬虫夏草的成份相同，二者的药理、药效极其相似，能保证筛选用药的物质来源，缓解虫草资源的紧张状况。
关键词：冬虫夏草；深层培养；提取我们的祖先很早就掌握了利用真菌进行酿酒的技术，并发现许多真菌不仅可以食用，味道鲜美，而且还可以入药，虫草的发现和利用最具代表性。
虫草具有明显的滋补作用，传说中具有“起死回生”的功效。
考古学家从殷代末期和秦朝的文物中发现贵族死者的随葬品内有口含的刻有蝉浮雕的青玉平板状饰品，以及一些有僵蚕图案的佩带。
根据当时的民间传说和后人详细的考证，认为这些饰品很可能是古人用来祈福余荫的信物，蝉在当时是指一种可药用的真菌蝉草（corclgceps sobolifera）的寄主，僵蚕则是白僵菌（beauveria bassiana)的寄主，可见我国古人对菌与虫的关系已经有了相当深入的认识。
虫草菌绝大多数寄生在昆虫体内。
虫草菌生活具有明显的地区性和周期性，多见于春、秋两季，一般分布在高山绝顶和雪线上，或较为寒冷的北方地区，热带地区有时偶有虫草踪迹。
虫草生命力强，对环境适应幅度大，可以寄生的昆虫种类较多，其寄生的昆虫大部分以植物的叶、根为食，所以在森林和草甸中虫草发生最多。
由于分布广泛，虫草在不同的地区有不同的名称，例如：四川称冬虫夏草为虫草，而云南称虫草，甘肃称冬虫草，西藏称雅杂滚卜，在我国其它地区也有把冬虫夏草叫做春虫夏草，等等。
虫草是一类珍贵药材，我国古代就对它的药用价值有深刻的认识。
吴仪洛所著《本草从新》指出，冬虫夏草具有“保肺益肾，止血化淤”的药用功效。
由于各类虫草（特别是冬虫夏草）的滋补治疗效果显著，赵学敏的《本草纲目拾遗》便干脆把虫草类的药用归之为“能治百虚百损”一句话。
现代研究表明，虫草具有重要的食用、药用和其它经济价值，虫草中含有丰富的虫草酸、虫草素及各收稿日期：2003-8-16 类氨基酸等营养物质，具有扩张气管、镇静、抗各类细菌、降血压的功效。
近年来，美、日本等国相继报道虫草具有提高人体抑止肿瘤能力，能加强人体排异作用。
解放后我国也对食用菌和虫草的人工引种、驯化、栽培、遗传、应用等方面进行了很多研究。
目前我国虫草培养大部分是人工栽培培养，由于受地理环境、气侯、水土及虫草品种等各方面的自然条件影响，虫草的质量和产量极不稳定，难于实现规模产业化。
采用深层发酵生产虫草菌丝体，一方面很容易从培养液中分离和提取出各种有效成份物质，提取虫草酸、虫草素、虫草多糖等有用物质和具有抗癌作用的冬虫夏草素及多种氨基酸，大批量生产虫草菌丝体；另一方面利用５t~１０t甚至更大容积的发酵罐内培养，能够提高产量，保证筛选用药的物质来源，缓解虫草资源的紧张状况。
本文研究了虫草的深层发酵方法，发现此方法培养的虫草成品与虫草菌丝体均含有相同的物质成份，同时二者的药理、药效也极其相似，具有广阔的应用前景。
1 材料1.1 冬虫夏草[corelyceps sinsensis (bers) sacc]：采自甘肃甘南草原。
虫夏草的组织分离采用组织分离法，即采用直接切取虫草的子座部分或菌核部分的一小块组织，经表面消毒和灭菌水洗后，在无菌操作条件下，由虫草体上转移到培养基上。
切取组织１mm左右，组织切取过大会增加染菌的机会，组织切取过小，一方面在表面消毒过程中易将该组织杀死，另一方面也相应地延长了虫草菌种的生长时间。
工序：取春夏之交的新鲜冬虫夏草的子座→0.1％L汞液表面消毒５min→无菌水反复冲洗→无菌条件12下切去外层、避开肠边，切取内部白色组织1cm 2左右→压碎涂于培养基表面→20℃温箱４个月→母种组织分离培养基PDA ：马铃薯200g; 蔗糖15g; 琼脂17g; 水1000ml 2 虫草深层培养的设计2.1 培养基马铃薯煮汁1000ml ；蔗糖20g ；磷酸二氢钾3g ；硫酸镁1.5g ；维生素10mg 2.2 深层培养条件设计温度25~27℃；压力0.04~0.07MPa/cm 2；通气量0.5~1.0v/v/m ；搅拌条件： 501为470转/分，5001为250转/分，50001~100001为200转/分；容量：发酵液体积为每罐容积的60~80％；消泡剂：泡敌0.006％或葵花油；增粘剂：1~３％的甲基纤维素2.3 中间测定(1)纯度检查：通过平板及酸红肉汤培养，油镜镜检以观察有无细菌或霉菌析出。
(2)活力检查：通过显微镜观察虫草菌丝体的边缘部，以了解菌丝体的粗 细及分枝情况，并且要注意菌丝的着染力要强。
宏观上要 以醪液能够静置５秒而无菌泥下沉的现象为活力强的判断依据。
(3)其它测定：发酵液残糖<1.2％；氨态氮<30mg/ml ；菌丝量： 醪液→3000转/分下离心→称重 2.4 发酵液后处理发酵液粘度高，加入葡聚糖酶及复合蛋白酶降低其粘度。
3 虫草深层发酵工艺流程及设备 3.1 虫草深层培养工艺流程及工艺要点 3.1.1 工艺流程虫草→组织分离→母种→斜面培养→摇瓶→一级种子罐→二级种子罐→发酵罐(同时加入经糖化冷却的配料,并搅拌通空气)→酶处理罐→多功能浸提罐→各种有效成份↓过滤→薄膜蒸发→薄膜蒸发→真空浓缩→ 浸膏 ①↓ ② 喷雾干燥←⎯↓菌丝粉3.1.2 工艺要点采用4个三级罐进行连续发酵，以减少发酵液后处理积累，使整个生产连贯，劳动力分配均匀。
采用①或②路径要视液体流动性。
发酵液若浓度过高，会造成过滤困难，可考虑加葡聚糖酶及复合蛋白酶来降低其粘度。
过滤采用列管式过滤器，视其液体清亮程度可考虑串联离心机。
剂型若为冲剂，可用浸膏加其它成型剂。
剂型若为胶囊，可用菌丝粉加其它配伍成份。
3.２ 虫草深层发酵设备简介（如表1、图1） 4 天然冬虫夏草与深层培养菌丝化学成份比较 4.1 甘露醇的比较经过纸层析法比较可以看出，二者均含有甘露醇，而且含量几乎相等，这说明在单位重量内菌丝或虫草子实体内所含的甘露醇是均匀的。
4.2 含氮量和醚溶性成份对比称取相同重量的野生虫草子实体和深层培养的虫草菌丝体，分别采用凯氏（miciro ─kjeldahl ）定氮法测定二者的总氮量。
结果是野生虫草菌含总氮量6.0%，深层菌丝体含总氮量为6.4%。
醚溶性成份的含量比较表明：野生虫草菌醚溶性成份含量为7.0%，菌丝的含量为7.03%。
4.3 游离氨基酸含量比较精确称取相同重量的野生虫草和深层培养的虫草菌丝体，利用氨基酸薄层层析法分析后，再用标准氨基酸进行核对，结果如表２。
4.4 紫外吸收光谱比较准确称取相同重量的野生冬虫夏草和深层培养的虫草菌丝体各1g ，用95％乙醇回流提取2次，合并滤液，均用乙醇稀释成１:1000（g/ml ），然后采用P-E554型紫外分光光度计作紫外吸收光谱，两者在256nm 处有一个吸收峰，其他各波段情况相近，估计各种化学成份基本相近，仅仅含量有一定差异。
4.5 甾醇类成份比较将野生冬虫夏草和深层培养的虫草菌丝体粉末置于索氏提取器中，用乙醚加热回流，提取液回收乙醚后用少量氯仿溶解，溶液对liebeman ─burchard 反应均表现为阳性，而且反应速度较快.薄层层析法比较：采用硅胶G 湿法铺板， 展开剂为正己烷：醋酸乙酯(19:1)，显色剂为茴香醛醋酸硫酸试剂，100℃加热5 分钟后显示紫蓝色斑点。
经过猜层析后比色发现，冬虫夏草子实体与深层培养菌丝体均显示七个以上的色斑，两者色谱比较结果基本一致，从而说明二者均含有相同的甾醇类化学成份。
13表１虫草深层发酵设备简介序号设备名称、规格、材质、工艺要求1 糖化锅：600（L），不锈钢，工艺要求：（1）蒸发加热、带夹套，物料温度98℃（煮沸）；（2）涡轮式搅拌，转速60~80转/分；（3）进料孔、人孔、罐底出料也常压；（4）电测温，仪表显示2 糖化液储罐：800(L)，不锈钢，工艺要求：（1）带冷却盘管，冷却温度为15~25℃；（2）常压；（3）带液面计3 发酵罐：一级种子罐，50（L），不锈钢；二级种子罐，300（L），不锈钢；三级种子罐，600（L）（4个），不锈钢。
工艺要求：（1）压缩过滤空气搅拌（机械搅拌易污染）；（2）压力0.4~0.7Kg/cm2，带压力表，放空管；（3）冷却夹套，物料温度为15~25℃；（4）进出料、进空气应在罐论著部阀放空装置，以便蒸汽杀菌有回路；（5）人孔；（6）电测温，仪表显示；(7) 罐顶装有洗涤喷头，能使洗液可喷洗全部罐壁4 酶处理罐：300（L），不锈钢，工艺要求：（1）带夹套，蒸汽加热，温度80℃；（2）常压，带搅拌5 列管式过滤器：IC1.5，不锈钢，工艺要求：（1）液固相过滤；（2）管间压力0.2Mpa；（3）管内压力86Kpa（真空度）；（4）过滤面积1.5m26 单效薄膜蒸发器：不锈钢，工艺要求：（1）一效蒸发采用1~3Kg/cm2，蒸汽加热；（2）常压；（3）料液粘度在50c.p以下时蒸汽强度500kg/h水7 真空浓缩罐：500（L），不锈钢，工艺要求：（1）真空度600mmHg；（2）物料温度45~60℃；（3）带压力表、温度计、取样孔8 冷凝器：管程不锈钢，与真空浓缩罐配套9 喷雾干燥器：不锈钢10 真空干燥器：1400，内衬不锈钢，真空度500~700mmHg介质温度50~70℃，蒸汽压力1kg/cm211 空气净化系统压缩空气罐，4m3，A3，压力8kg/cm2；总过滤器，A3，（1）介质：棉花-活性炭-棉花；（2）空气流量：5m3/分；丝过滤器，A3，（1）介质超玻璃纤维纸；（2）空气流量：2.5m3/分；锰乃尔空气除菌器，长度1m，三级发酵罐1个1m，两个种子罐共用1m12 硷罐：1t，A3，带搅拌13 多功能浸提罐：1000（L），水提取，常压，带筛板，工艺要求：（1）90~100℃；（2）底部快开门除渣；（3）电测温，仪表显示图1 虫草深层培养工艺设备流程图14表２ 氨基酸含量比较（mg/100mg）氨基酸 甘肃冬虫夏草 深层培养菌丝 赖氨酸LYS 1.20 1.63组氨酸HIS 0.47 1.60精氨酸ARG 1.15 2.27天门冬氨酸ASP 1.99 2.26 苏氨酸THR 1.09 1.27丝氨酸SER 1.11 1.30谷氨酸GLU 3.31 4.07脯氨酸PRO 0.94 1.32 甘氨酸GLY 1.12 1.21缬氨酸V AL 2.06 1.98蛋氨酸MET 0.95 0.89异亮氨酸ILE 0.87 0.80亮氨酸LEU 1.54 1.42酪氨酸TYR 0.90 0.97苯丙氨酸PHE 0.96 0.96丙氨酸ALA 1.28 1.37胱氨酸CYS 0.54 0.90氨NHs0.54 0.62 4.6 生物碱类成份比较取相同重量的野生冬虫夏草子实体和深层培养的虫草菌丝体粗粉各一份，用浓氨湿润半小时后，再在水浴上挥发除去氨，加氯仿浸泡２４h ，仔细地过滤，滤液再挥发以便除去氯仿致适当的浓度后，在层析(板)纸上进行点样，展开剂在此采用氯仿:甲醇(9:1)，采用改良后的碘化铋钾为显色剂。
