蛹虫草栽培的关键因素及发展趋势

李海洲，陈正余*，袁学勤，彭云武

（1.安康市蚕桑产业发展中心，陕西 安康 725000；2.大河综合中学，陕西 安康 725001；3.安康学院 陕西省蚕桑重点实验室，陕西 安康 725000）

1 蛹虫草及其栽培研究现状

蛹虫草，又名北冬虫夏草，简称北虫草，隶属于子囊菌亚门，核菌纲，麦角菌目，麦角菌科，虫草属，与冬虫夏草归为同一个属[1]。目前，冬虫夏草在国际市场上供不应求，销售量迅猛增加。但因生态环境限制及过度采挖，天然冬虫夏草资源逐渐枯竭，远不能满足市场需求。蛹虫草与冬虫夏草药性相似，可作为冬虫夏草的替代品应用于保健食品、保健膳食和其它滋补类食品以及制药、饮料、制酒等多种行业，市场前景非常广阔。

蛹虫草是利用天然虫草分离出虫草菌，接种在蚕蛹、小麦、大米等培养基上，模拟天然冬虫夏草的生长环境进行人工培育。1723年，Vaillant在其所著的《BotanieonParisiense》一书中提到了蛹草和大团囊虫草，通过基源鉴定认为它与冬虫夏草是同一个属。20世纪30～60年代，日本等国的研究人员开展了一些生态调查和驯化、人工栽培的研究。从20世纪80年代中期开始，我国研究人员进行了蛹虫草的人工栽培、化学成分、药理分析等方面的研究。2009年3月16日，中华人民共和国卫生部发布了2009年第3号公告，根据《中华人民共和国食品卫生法》和《新资源食品管理办法》的规定，批准蛹虫草为新资源食品。蛹虫草不仅具有特殊的营养价值，而且具有良好的药用价值。其中含有虫草酸、虫草素、虫草多糖、超氧化物歧化酶（SOD）、硒（Se）等[2]，具有抗病毒、抗菌、抑制肿瘤生长等作用。中医认为，虫草入肺肾二经，既能补肺阴，又能补肾阳，主治肾虚、阳痿遗精、腰膝酸痛、病后虚弱、劳咳痰血、自汗盗汗等，是唯一一种能同时平衡、调节阴阳的中药。

从现有的技术和产品来看，国内外虫草人工栽培主要有四种方法，一是深层发酵培养虫草菌丝，产品为蛹虫草菌丝。该方法的优点是易工厂化大批量生产，产量高，周期短，成本低。缺点是设备投资大，产品杂质多，生长期短，导致其有效成分及功效与天然虫草有一定的差异；二是野外模拟人工生态环境，人工放虫、播菌、自然感染。优点是能模拟生态环境、虫草成品接近野生。缺点是寄主昆虫繁殖难度大，虫草菌感染率低，周期长，成本高，地区及资源局限性强，难以工厂化大批量生产[3]；三是利用异种昆虫培养虫草。优点是以昆虫活体转化虫草菌，能形成菌虫复合体，全过程低温条件培养，在外形、有效成分及功效上与天然虫草一致。缺点是寄主昆虫受地域限制，接种效率低，生产条件要求高，大批量生产仍有一定的难度；四是利用大米、小麦、玉米等复合培养基培养蛹虫草子实体，虽然外型上不具备虫体，与天然产物有较大区别，但具有产量高、生产周期短、成本低、有效成分与天然虫草相近的优点，这是目前规模化栽培蛹虫草的主要方法。

2 蛹虫草栽培面临的主要问题

2.1 蛹虫草菌种遗传变异显著，稳定性差

蛹虫草菌种的遗传变异显著，优良性状不能完全稳定遗传，且极易老化或退化。通常使用半年左右、甚至是传种几代后菌种就严重退化，表现特征是不长或只长出极少量子实体，而且质量极差，给批量栽培带来极大的风险。获取适应性强、出草率高的种源是蛹虫草栽培成功的关键因素。在我国北方，野生蛹虫草的采集一般在7～8月进行。采集时要选择生长健壮、具有典型种性特征，无病虫害的子座。经菌种分离（组织分离或孢子分离）、提纯培养、出草试验得到优质母种。在生产栽培中，要定期对菌种进行提纯、复壮，并不断选取、更新具有优良性状的优质种源。

2.2 液体菌种制作难度高，设备要求高

与传统食用菌香菇、木耳等使用固体菌种不同，蛹虫草栽培中因寄主大多为虫体、蛹、大米、小麦等，一般使用液体菌种进行接种。液体菌种具有生产周期短、发菌迅速、菌龄一致、便于大规模工业化生产等优点。但液体菌种的制作技术要求比固体菌种高，对营养液配制、接种、培养条件及接种浓度等方面的技术要求都很严格。另外，制作液体菌种需要接种箱、高压灭菌锅、摇床、菌种发酵罐等设备，这是一般小规模生产难以具备的。

2.3 生产条件和管理要求严格

蛹虫草属中低温菌种，温度高于30℃时极易失活。栽培过程中，在发菌、转色、出蕾、子实体生长阶段对温度、湿度、光照、营养条件等都有不同的要求，要求精细化管理。一般食用菌粗犷的管理方式是不适用的。

3 蛹虫草栽培的关键因素

3.1 虫草菌种的分离

3.1.1 组织分离

选用长势良好，子座易发生，产量高，药用及营养价值高，无病虫害，没有散发孢子的健壮蛹虫草（野生及人工栽培均可）作为培养母种的出发菌株，在灭菌的接种箱内，用0.1%的升汞溶液或75%的酒精对菌种进行表面消毒，无菌水清洗。表面消毒处理后，用单面刀片切去其外层，切取其内部组织约1mm3的小块，迅速移接到PDA试管斜面培养基中央，塞上棉塞，在23～25℃恒温箱中培养10～15d，白色菌丝长满试管即可得到母种[4]。为验证所得菌种，将菌种转接到蚕蛹或大米、小麦复合培养基上，能完成发菌、转色、原基形成得到蛹虫草即为合格菌种。

3.1.2 孢子分离

选择形态好、生长势健壮并能代表该品种性状的接近成熟子实体，悬挂式采孢子于PDA固体培养基上，在23～25℃温度下培养成单个菌落，再将单个菌落移到斜面培养基上，继续培养到菌丝布满斜面。然后经子实体栽培，反复筛选，得到菌株[5]。

3.2 蛹虫草菌种复壮

蛹虫草菌种经长期保藏和多次转扩，在一定程度上会使菌种活力下降，影响质量和产量，为确保菌种优良性状和较强的适应力，要定期进行复壮。

3.2.1 繁殖交替法

将菌种培养出草，选择性状稳定、活力强、产量高的菌种再次分离。菌种体通过生产栽培，然后选取具典型亲本特征或优于亲本性状的子实体进行组织分离，把孢子分离与组织分离技术结合起来，前者使基因得以重组，使新菌株产生生长优势成为可能，后者可使具有优势的混合群体得以纯化，成为具有遗传稳定性的优势菌株，从而可以有效的防止日后生产过程中出现分离与过快衰退现象[6]。新分离的菌种，必须经过出草试验，性能符合要求后，方能用于生产。

3.2.2 改变营养条件

多次连续使用同一比例的培养基，会使菌丝营养不良，引起菌种退化，生产中需要根据菌种特性变换培养基成分，提高菌种活力，保持良好性状。

3.3 培养基成分的确定

培养基成分对虫草有效成分影响大。蛹虫草属真菌，不含叶绿素，不能进行光合作用，只能依靠菌丝分泌的各种酶分解利用有机物才能获得物质和能量进行生长发育。因此，蛹虫草的生长发育直接受培养基的影响，不同的培养基因营养条件不同而使蛹虫草的产量和质量极不相同，栽培时应选择最佳的培养基。蛹虫草所需要的培养基的营养组成可分为碳源、氮源、无机盐和维生素。一般真菌生长所需的碳氮比为25～40∶1，蛹虫草菌种因其天然寄主为蚕蛹，所需碳氮比大大减低，蛹虫草碳氮比为3～4∶1[7]。实验表明，碳源以小分子的葡萄糖、麦芽糖、蔗糖的利用效果最好；氮源以豆饼粉、蚕蛹粉、酵母粉等有机氮的利用效果好。

3.4 栽培条件的控制

在栽培过程中，应根据发菌、转色、出蕾、子实体培养各阶段对温度、湿度、水分、营养成分等的不同需求，严格控制栽培条件，确保产品质量和产量。

4 蛹虫草栽培的发展趋势

4.1 制种专业化，集约化

在食用菌工厂化、规模化生产中推广应用液体菌种，对于降低生产成本，提高产品质量具有显著效果。但液体菌种的制备要遵循培养基配制、分装、消毒、冷却、接种摇床培养、母种（一级液体种）、原种（二级液体种）、栽培种[8]等工艺过程；需要具备液体培养基制作用具、接种设备、培养罐或发酵罐、空气净化设备等；操作中要严格控制温度、溶解氧、压力、搅拌速度等物理参数和PH值、糖、氮、菌丝形态、次生代谢产物、菌丝含量等生化参数[9]，这是一般食用菌栽培者所不具备的。因此，蛹虫草液体菌种的制备必须实现专业化、集约化，由具备资质的专业机构和专业技术人员专职生产菌种，然后再提供给栽培的农户或单位。

4.2 产品多样化，精细化

蛹虫草因寄主和培养基多样，既有蚕蛹、虫体，还有大米、小麦等各种谷类培养基，导致其最终产品形式多样，既有包含“虫”和“草”的完整个体，又有液体培养罐生产的菌丝体，还有大米、小麦等栽培出来的子实体。针对不同的产品做不同的定位，对蚕蛹、蚕等培养出来的具有完整形状的蛹虫草，可以作为高端礼品上市；液体发酵罐生产的菌丝体，可以作为制药、保健品企业的原料应用；大米、小麦等培养基栽培的子实体，可以用于日常食疗保健等。另外，我们还可以在大米、小麦等培养基发菌、转色完成后，将培养料作为食品营养强化剂广泛用于食品生产。

4.3 栽培条件标准化，现代化

蛹虫草栽培技术难度高，栽培条件严苛，建立标准化栽培工艺和硬件设施，提高产业的标准化程度是蛹虫草规模化栽培的趋势。随着生产的发展，能满足控温、控湿、控光和气体调节的人工智能气候室是规模化生产中保证产品质量、产量的必备条件。

随着野生冬虫夏草资源的日益枯竭，以及蛹虫草营养和药用价值不断被人们所认知，蛹虫草的市场增长空间巨大。只有不断研发和推广栽培先进技术，完善栽培条件，严格按工艺要求进行栽培管理，才能实现蛹虫草栽培的规模化和规范化。