[发明专利]一种提高蛹虫草子实体中虫草菌素含量的方法

说明书

技术领域

本发明涉及蛹虫草人工栽培技术领域，具体地说是一种人工调控培养条件以提高蛹虫草子实体中虫草菌素含量的方法。 

背景技术

蛹虫草（Cordyceps militaris），又名北冬虫夏草，在真菌分类学上属子囊菌亚门，核菌纲，麦角菌目，麦角菌科，虫草属，与冬虫夏草（Cordyceps sinensis）同为虫草属真菌的一种。虫草属真菌是寄生于昆虫、蜘蛛或大团囊属植物的地下子实体上形成的一类虫菌复合物的统称。蛹虫草是虫草属真菌的模式种，在野外主要寄主于鳞翅目、鞘翅目和双翅目的一些昆虫的幼虫和蛹上，中医典籍记载它的功效为“味甘、性平，有益肺肾，补精髓，止血化痰”，与冬虫夏草的功能基本一致。过去，由于蛹虫草在野外产量稀少，其开发利用并没有被人们所重视。但自上世纪九十年代末，其大规模人工培养获得成功以来，其开发利用价值便越来越被人们认识，所开发的产品越来越多，市场需求也越来越大，蛹虫草子实体的人工栽培正成为一个具有极大经济价值的新兴产业。 

虫草菌素（cordycepin）又称虫草素、3′-脱氧腺苷（3′-deoxyadenosine），是第一个从真菌中分离出来的核苷类抗菌素，是蛹虫草中最主要的活性成分之一。早在 1950 年，Cunningham 等观察到被蛹虫草 Cordyceps militaris 寄生的昆虫组织不易腐烂，进而从中分离出一种抗菌性物质，定名为虫草菌素，并在 Nature 上发表，之后许多学者对其进行了验证研究。虫草菌素分子式为 C₁₀H₁₃N₅O₃，其结构式如图 1，分子量为 251D，碱性，针状或片状结晶。虫草菌素具有抗肿瘤、抗菌、抗病毒、免疫调节、清除自由基等多种药理作用【王成明等 2009  王成明，李磊，杨亲正，2009. 虫草活性成分虫草素临床应用研究进展.广州化工，37(5): 42-43】，以虫草素为主要成分的新药已在临床上试用于白血病的治疗【Kodama et al. 2000  Kodama EN, McCaffrey RP, Yusa K, Mitsuya H, 2000. Antileukemic activity and mechanism of action of cordycepin against terminal deoxynucleotidyl transferasepositive (TdT+) leukemic cells. Biochemical Pharmacology, 59(3): 273-281；蔡友华和刘学铭 2007  蔡友华，刘学铭，2007. 虫草素的研究与开发进展. 中草药，38(8):1269-1272】，有着良好的临床应用前景，虫草菌素的研究正成为药物化学中一个极其活跃的领域【杨涛，董彩虹，虫草素的研究开发现状与思考。 菌物学报 15 March 2011,30(2): 180-190】。 

人工培养中提高虫草菌素含量的生产应用主要分为提高液体发酵培养物中虫草菌素含量、提高固体发酵培养物中虫草菌素含量和提高子实体中虫草菌素含量三种途径。其中液体发酵培养和固体发酵培养主要以获取虫草菌素纯品为目标。而提高子实体中虫草菌素含量则是以提高蛹虫草子实体的商品质量为目标。在提高虫草菌素含量的方法上，目前已有的技术主要可概括为以下几个方面： 

第一，通过菌种诱变和选育提高虫草菌素含量。

就菌株而言，自然界原始菌株的虫草素产量往往不高。Das et al.（2008）用质子束诱变（proton beam irradiation）的方法筛选出了虫草素的高产菌株，比出发菌株的虫草素含量高出 72%；李文等（2009）选择合适剂量的低能离子束注入蛹虫草，获得菌株的虫草素产量比出发菌株提高 30%；周礼红等（2009）通过对蛹虫草原生质体进行紫外诱变处理，筛选出优良菌株，经固体发酵后，虫草素含量为出发菌株的 2 倍，连续 15 代传代培养，虫草素的含量依然保持稳定。航天诱变技术也用在了蛹虫草的育种研究之中。2005 年 8 月 29 日中国发射的第 22 颗返回式科学与技术试验卫星中有 3 支蛹虫草试管菌种，研究表明航天搭载蛹虫草的虫草素含量较原始菌株提高 2.5 倍（温鲁等 2008）。 

第二，通过对培养基中营养成分优化提高虫草菌素含量。