全人工培育冬虫夏草产业化技术研究

冯繻亿，吴丽娟

(四川藏宝虫草生物科技有限公司，四川 双流 610200)



全人工培育冬虫夏草产业化技术研究

冯繻亿，吴丽娟

(四川藏宝虫草生物科技有限公司，四川 双流 610200)

摘要：系统阐述了冬虫夏草从菌种、蝙蝠蛾幼虫饲养、幼虫侵染及僵虫出草培育等方面的全人工培育的技术要点。

关键词：冬虫夏草；菌种；蝙蝠蛾幼虫；侵染；全人工培育

冬虫夏草(Ophiocordycepssinensis)又名虫草，是传统中医药学上常用的名贵中药材，具有较高的滋补功效。虫草首先是由虫草属冬虫夏草菌侵入高山草甸土壤中的蝙蝠蛾幼虫体内，然后冬虫夏草菌生长发育消耗虫体营养，使幼虫躯体逐渐僵化，在夏季的适宜条件下，冬虫夏草菌从僵虫的头端抽生出长棒状的子座进而形成虫草，其本质是冬虫夏草菌的子实体与僵虫菌核(幼虫尸体)构成的复合体。冬虫夏草主要产于中国青海、西藏、四川、云南、甘肃和贵州等省及自治区的高寒地带和雪山草原[1]。

《现代实用中药》中记载，冬虫夏草适用于肺结核、老人衰弱之慢性咳嗽气喘，吐血、盗汗、自汗；又用于贫血虚弱，阳痿遗精，老人畏寒，涕多泪出等证。由于冬虫夏草有多种功效及保健作用，受到广大消费者亲睐。

近些年，由于消费需求增加，导致过度采挖、草原资源破坏，野生冬虫夏草产量减少。从上世纪80年代到现在，有许多研究者投入冬虫夏草的人工培育，在菌种、蝙蝠蛾幼虫养殖、侵染等方面获得单点式的突破，但一直未能实现产业化生产。

现就本研究组通过多年对人工培育冬虫夏草研究，在成都平原(海拔约500m、年平均气温16.7℃)进行中试取得一定的突破后，总结出以下经验及其技术要点。

1菌种

1.1菌种分离鉴定

冬虫夏草菌属于子囊菌门，麦角菌科(Clavicipifaceae)，虫草属[Cordyceps( Fr) Link]。实现人工培育冬虫夏草，首要技术为菌种方面，正确的菌株侵染蝙蝠蛾幼虫才能获得冬虫夏草。郭英兰(1989)[2]的研究表明，可以利用组织分离和子囊孢子分离的方法获得冬虫夏草菌的无性世代，同时提供了从形态上辨别中国被毛孢的方法；郭英兰(2006)[3]利用现代分子手段，证实了中国被毛孢是冬虫夏草菌的无性世代。

1.2菌种的筛选

冬虫夏草菌的分离方法虽容易，但由于不明确冬虫夏草菌为同宗或异宗杂交，因此，很难筛选出侵染后能出草的菌株。目前一些研究者试图利用分子手段(姚一建)[4]研究冬虫夏草菌株间的杂交关系，从基因上筛选菌株。本研究组用组织分离方法获得冬虫夏草菌无性世代后，通过中国微生物研究所检验，证实为中国被毛孢；为进一步探究该菌株的特性，将其放置低温、变温或者紫外灯照射的条件下，刺激产生子实体，确定所选菌株具备产生子座的能力，才用作侵染菌株。

2蝙蝠蛾幼虫饲养

2.1饲料选择及饲养条件

冬虫夏草菌的寄主为蝙蝠蛾科蝠蛾属幼虫，该幼虫在自然环境(海拔3500～5000m)下完成一个世代周期需要2～5年时间，这是对实现虫草人工培育的一大障碍。因此，人工培育冬虫夏草的重要条件是人工培育蝙蝠蛾幼虫。陈仕江(2001)在对西藏那曲冬虫夏草的调查中发现，蝙蝠蛾幼虫具有杂食性、耐涝性、耐寒性、耐饥性等生态习性，高山嵩草、圆穗蓼、青藏苔草是蝙蝠蛾幼虫喜爱的饲料，且多数生活在高山草甸土和亚高山草甸土中，有机质含量丰富。因此，在人工饲养蝙蝠蛾幼虫过程中模拟高山草甸环境很重要，关键在于饲料及有机质含量多的腐殖土的选择。王忠(2001)[5]的研究中，选择用胡萝卜作为幼虫的饲料；在工厂化饲料幼虫时，采用胡萝卜作为饲料，不仅符合幼虫的适口性，而且经济成本低。王宏生(2002)[6]的研究表明，利用半人工饲料喂养蝙蝠蛾幼虫的最佳饲料配方为：大小黄、山梨酸、黄豆、酵母粉、玉米粉、麦麸、琼脂、水。陈士林(2012)[7]研究发现，采用高山珠芽蓼为幼虫饲料，成功完成全人工饲养，且能进行世代循环。周祖基、叶萌、代勇在研究人工饲养蝙蝠蛾幼虫时发现，混合饲料更有利于幼虫的生长，并申请专利《用于饲养冬虫夏草寄主幼虫的饲料和饲养寄主幼虫的方法》。张德利(2013)[8]在研究中建议，在饲养过程中可以考虑在前期及中期使用腐殖土和沙土混合作为幼虫的基质，后期使用纯沙的基质来饲养幼虫，控制土壤含水量在40%～60%之间。

本研究组总结自身多年试验的结果，综合前人研究成果，模拟高山草甸环境于成都平原饲养蝙蝠蛾幼虫，用腐殖土做基质，水分调节到50%，采用以胡萝卜为主，珠芽蓼、圆穗蓼、蕨麻为辅的混合饲料，目前在成都平原地区进行产业化室内养殖取得突破，其养殖关键在于养虫基质和幼虫饲料以及幼虫生长的微环境控制。

2.2蝙蝠蛾幼虫的世代循环养殖

全人工培育冬虫夏草，在蝙蝠蛾的养殖中世代循环为重要议题，实际生产时可能出现第二代虫已经孵化，但第一代虫还在蛹期，因此世代循环需要掌握二代蛹的养护与羽化技术。经观察研究发现，二代蛹存在羽化率降低及化蛹时间不同步的现象，与陈士林(2012)研究中小金蝠蛾时所观察相同，会导致二代虫交尾率下降，不利维持族群数量。这时可根据实际情况采用激素、温差、饥饿刺激，使同一时间化蛹数量增加。因此，在蝙蝠蛾幼虫的饲养后期要多注意观察，及时拣出蛹，并保持低温，建议为5℃，待群体数量足够大时，才进行集中羽化。羽化交尾时间不整齐时，分日收集之卵也需要恒温保存，且卵的保存需注意保湿。

2.3虫室的污染及其控制

冬虫夏草寄主幼虫的养殖方法包括野外大棚草地放养、室内虫盒养殖两大方式，各有科研单位施行，然而两种饲养方式优劣并未有定论。本研究组考虑产业化养殖可行性，采用室内虫盒养殖，经过大量养殖试验中，发现以下问题：养虫盒中所装腐殖土营养成分高，且因幼虫粪便积累等各种原因，后期虫室易发生螨虫危害，土壤螨虫不会直接伤害幼虫，但是会传播病原菌如拟青霉、白僵菌及绿僵菌，高致病性的病原菌会不分时期感染幼虫，使其迅速僵化死亡；后期由于僵虫的出现，土壤中节肢动物(如螨虫等)啃食僵虫，直接导致出草率减少。由于本公司在全程养殖中不使用任何化学药剂防治有害病原菌及害虫，故虫室的污染以管理为主要控制手段。例如：在饲养幼虫时，应极其注意卫生，在饲养幼虫之前，虫室应先进行熏蒸消毒作业，养殖过程中物料(如饲料)进入虫室时应先消毒，基质(腐殖土)应先暴晒，再进行常规高温高压灭菌后方可进入虫室。除此以外，养殖过程中人员管理方面：应注意个人卫生，虫室养护人员应依食品GMP穿着要求；操作时着重防止交叉污染。

3侵染

在全人工培育冬虫夏草中，最关键的技术操作是幼虫的侵染。在野生自然环境下，蝙蝠蛾幼虫的侵染率极低。目前，关于冬虫夏草菌感染蝙蝠蛾幼虫的感染机理，尚未见有公认的感染机制相关报道。因此，在研究全人工培育冬虫夏草中，所采用侵染的方式不一[9-10]，如有利用收集子囊孢子模拟野生环境侵染模式，也有利用无性孢子或菌丝进行拌土或拌饲料、喷淋等方法。

本研究组前期试验中，采用改良的针刺侵染法进行侵染，侵染率普遍达到55%左右，最高甚至达90%以上，并将改良的侵染工具申请专利：《一种人工培养冬虫夏草用针刺侵染装置》。同时，也对拌入菌土或饲料的方法进行多次试验，其侵染率约为10%。侵染操作其关键在于菌株的选择、侵染菌株预处理等步骤。

4出草

人工培育冬虫夏草的最后一个环节为僵虫出草。涂永勤(2010)[11]的研究表明，子实体分化与形成需要4℃左右低温刺激,变温有利于子实体的形成;同时发现环境因子对冬虫夏草子实体形成及伸展具有重要作用。根据本研究组观察，不同菌株不同蝙蝠蛾出草条件并不相同，综合本研究组经验，将出草程序定为4～20℃变温程序，出草率为总幼虫数的8%。

5讨论

菌种、蝙蝠蛾幼虫饲养、侵染、出草是全人工培育冬虫夏草的4大环节，每个环节需要保质保量完成，且各个技术要点有效结合，才能完成人工培育冬虫夏草的整个过程。除了这些大的方面，其中还有一些小细节需要结合实际的生产线来进行规划和调整。例如：土壤湿度的调整，每个养虫盒的情况不一样，因此需要根据实际的情况形成可操作的标准作业流程；僵虫的收集一般为每年的2月份，但有时会有推迟。因此要结合当年的情况，每月抽检侵染率及了解侵染之虫体内菌生长的阶段，以此判断收集僵虫的时间。

全人工培育冬虫夏草进行产业化，是大势所趋。以上提供之方法，是在成都平原地区进行中试规模后的观察结果，希望为人工培育冬虫夏草的扩大化养殖和产业化奠定基础。

参考文献：

[1]陈仕江,尹定华,丹增, 等.中国西藏那曲冬虫夏草的生态调查[J].西南农业大学学报, 2001，8, 23(4): 289-293.

[2] 刘锡琏,郭英兰,俞永信,等.冬虫夏草菌无性阶段的分离和鉴定[J].真菌学报,1989,8(1):35-40.

[3] 魏鑫丽,印象初,郭英兰,等.冬虫夏草及其相关类群的分子系统学分析[J]. 菌物学报,2006,25(2):192-202.

[4] Kathryn EB, Li Y, Wang W-J, 等.Isolation of theMAT1-1 mating type idiomorph and evidence for selfing in the Chinese medicinal fungusOphiocordycepssinensis[J].FungalBiology, 2013,117: 599-610.

[5]王忠,马启龙,乔正强,等.甘肃虫草寄主昆虫蝠蛾的全人工饲养技术[J].甘肃农业科技,2001,(7):42-43.

[6]王宏生.冬虫夏草蝙蝠蛾人工饲养技术的初步研究[J].昆虫知识, 2002, 39(2): 144-146.

[7] 向丽,陈士林, 代勇，等.冬虫夏草菌寄主小金蝠蛾人工饲养成虫生物学特性[J]. 世界科学技术—中医药现代化, 2012, 14(1):1172-1174.

[8] 张德利,刘飞,涂永勤，等.壤基质与土壤含水量对蝙蝠蛾幼虫生长发育的影响[J].农学学报,2013,3(03):18-21.

[9] 王 忠,马启龙,乔正强,等.冬虫夏草全人工培养感染试验结果[J].甘肃农业科技,2001,(7):40-41.

[10] 陈吉岳，曹永强，杨大荣.冬虫夏草感染蝙蝠蛾幼虫研究进展[J], 中国草地学报, 2010,32:41-42.

[11] 涂永勤,张德利,曾纬,等.蝠蛾属幼虫感染冬虫夏草菌的实验研究[J].食用菌,2010(3):16-17.