[发明专利]一种生产虫草素的方法及高产蛹虫草菌株BYB－08的选育与应用

说明书

技术领域

本发明属于农业微生物技术领域。具体涉及一种虫草素的生产方法以及用于该方法的蛹虫草菌株的选育与应用。

背景技术

蛹虫草[Cordyceps militaris]，又名北冬虫夏草(简称北虫草)、蚕虫草，属子囊菌亚门(Ascomycotina)核菌纲(Pyrenomycetes)球壳目(Sphaerinles)麦角菌科(Claviticpitaceae)虫草属(Coedyceps)，是我国名贵中药材之一。蛹虫草无性型是蛹虫草拟青霉(Paecilomyces militarisLiang)，其无性型在单孢子菌株水平上，菌落特征、有性子实体形成能力、产孢结构等方面差异较大。蛹虫草和冬虫夏草[Cordyceps sinensis(Berk.)Sacc.]都是虫草属真菌的模式种，是由子座与菌核(即昆虫蛹或幼虫的尸体部分)两部分组成的复合体。蛹虫草宿主主要是鳞翅目蚕蛾科、舟蛾科、天蚕蛾科等科的昆虫，这些昆虫冬季蛰居土里，菌类寄生其中吸收营养，最后昆虫体内充满菌丝而死亡。春末夏初气温转暖后，从其尸体上长出子座，形似草，夏至前后采集菌核和子座复合体而得。主要分布在吉林、辽宁、陕西、广东等地。除我国之外，亚洲、欧洲、北美洲等很多国家和地区都有分布。国内外报道虫草种类计300多种，我国有57种以上，是虫草资源分布最多最广的国家之一。中医常用的冬虫夏草主产于我国青海、云贵高原、横断山脉及祁连山等高寒灌丛或草甸地带，然而其产量却极为有限。国内外对冬虫夏草虽作了多方面的培养研究，但至今未能实现有效的子实体人工培养及规模化生产。

国内外对已经成功诱导形成的虫草子实体研究表明，蛹虫草食用和药用价值可与天然冬虫夏草相媲美，不仅具有营养滋补功能，而且能有效地抑制肿瘤生长和病毒繁殖，并具有其它多种药用功能，而蛹虫草中的虫草素含量远高于冬虫夏草中虫草素的含量，是冬虫夏草最理想的替代品，这一发现导致世界各地对蛹虫草的需求量激增，但野生蛹虫草与野生冬虫夏草一样，在自然界中极为稀少且价格昂贵。液体深层发酵培养可以有效提高蛹虫草代谢产物的产量，如初级代谢产物(氨基酸、核苷酸、蛋白质、核酸、类脂、多糖类、有机酸类等)和次级代谢产物(抗菌素、生物碱、色素、植物生长因子等)。这两大类物质在营养和医药上都有重要作用，特别是虫草素所具有的对人体抗肿瘤细胞和治疗白血病的功效，被许多医学研究所证实，其治疗白血病的功能在美国已经进入第三期临床验证。如果从药用菌子实体中提取代谢产物，不仅生产环节多，耗时多，而且成本高，产量底，而液体培养可以克服以上缺点。因此，人工培育具有自然形态的蛹虫草子实体和液体培养蛹虫草菌丝体发酵液具有特殊意义。

由于虫草素将有可能投入药用，其需求量的上升将给虫草素的生产带来契机。国内已有的生产虫草素的专利中，申请号为01124109.8的专利申请公开了一种发酵培养生产虫草素的方法，利用20L生物反应器中进行大规模培养生产虫草素，发酵结束后发酵液中虫草素含量为7.1μg/L。由于该文献没有公开用于发酵的菌株来源，也没有提交用于专利程序的生物材料样品的保藏，导致该专利申请公开不充分。申请号为01133167.7的生产虫草素的专利文献，涉及一种液体培养虫草菌体及利用其培养液制备虫草素的方法，但该申请的说明书未说明液体培养基中虫草素的含量，人们无法评价其发明效果。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，研制一种提高虫草素产量的生产方法以及选育用于该方法的蛹虫草菌株。本发明还包括将本发明选育的蛹虫草菌株应用于发酵生产虫草素及其制品生产上。本发明的特点是采用深层发酵培养和表层静止发酵培养相结合的发酵方法提高虫草素的产量。本发明的方法能很好地控制蛹虫草菌丝体的生长及代谢过程，以达到缩短培养周期，降低成本，从而有效提高了发酵液中虫草素的含量。

本发明通过以下技术方案实现：

一种生产虫草素的方法，采用液体深层发酵和表层发酵相结合的方法进行发酵，其步骤如下：

(1)将保藏号为CCTCC NO：M207091的蛹虫草菌株BYB-08，接种于固体培养基的平皿内，于20～28℃避光培养15d，再用散射光培养5d，用无菌水洗下分生孢子制成分生孢子悬液，备用；

(2)将步骤(1)得到的分生孢子悬液接入发酵罐的液体发酵培养基中，接种量按孢子悬液与液体培养基体积比为1～2％的量接入；