开发蚕蛹虫草 助力蚕桑产业多元化

杨祖根

开发蚕蛹虫草 助力蚕桑产业多元化

杨祖根

（苏州家和农业生物科技研究中心江苏苏州215000）

通过纳米破壁、超细粉碎和胶囊灌装技术，生产蚕蛹虫草胶囊。突破传统生产模式，延长蚕桑产业链、实现蚕桑资源的全方位开发和利用，提高蚕桑产业的综合经济效益，推动桑蚕产业的多元化发展，促进传统农业向生物农业转变。

蚕蛹虫草；技术突破；工厂化；提高经济效益

蚕蛹虫草是以活体蚕蛹作为培养基栽培的虫菌复合体，是与天然冬虫夏草最接近的蛹虫草类型。根据研究，活体蚕蛹在对抗虫草菌入侵的过程中，会产生大量的抗体，因此具有更高的医药保健价值。蚕蛹，其蛋白质含量12.9～15 %、氨基酸含量7.31～9.14 %，作为蚕桑丝绸产业链上的副产品，往往只能作为饲料和肥料使用，不能物尽所用，如今通过遗传育种、提纯复壮，选育出生物遗传性稳定、生育周期短、生物产量和有效成分（虫草素、虫草酸、多糖）双高的菌株，然后运用现代生物技术，将蚕蛹直接作为培养基，把菌种植入新鲜的蚕蛹活体内。经过削茧取蛹-接种-培育-硬化-出草-变色-采收等环节，在全程无菌的环境下培育出蚕蛹虫草，经过农业部食用菌产品质量监督检验测试中心检测：虫草素1.96 ×103mg/kg、虫草酸4.77 ×104mg/kg、多糖4.3 %。虫草素是一种核苷类抗生素即3’-脱氧腺嘌呤核苷，具有抗菌、抗病毒、消炎、抗癌、增强人体免疫力，调节内分泌等功能，具有良好的应用前景。虫草酸属于糖醇一类，可作为利尿剂，也可作为甜味剂。

1 蚕蛹虫草介绍

1.1 蚕桑业发展现状

蚕桑产业在我国有着悠久的历史，对国家的的经济、社会、文化发展起到了重要作用。我国是世界最大的茧丝绸生产国和出口国，蚕茧、生丝产量约占世界总产量的82 %，茧丝产量的80 %以各种茧丝绸商品形式出口。但是，随着经济的发展，我国蚕桑产业面临着极大的挑战，首先是生产方式落后，生产成本上涨，劳动力缺失，并且其发展还受到资源环境的约束，因此蚕桑产业的发展呈现缓慢萎缩的态势。

此外，我国的茧丝绸商品在国际市场上有绝对的数量优势却没有价格控制权。茧丝绸的价格受国际市场需求、出口规模等方面的影响，中美贸易摩擦使其发展更加具有不确定性。20 世纪90年代中期以来蚕茧产量波动频繁，整个茧丝绸业呈现较大的起落，严重影响了蚕农栽桑养蚕的积极性。因此，蚕桑产业的多元化发展迫在眉睫。

1.2 公司研究现状

由于蚕蛹是活体，虫草栽培难度更高，虽然已有许多单位开展了蚕蛹虫草的研究和试验，但距工厂化生产仍存在较大距离。其中，在不使用抗生素的情况下，保证僵化率、出草率，以及有效成分虫草素的稳定高产，仍是目前无法攻克的技术难题。苏州家和农业生物科技研究中心联合上海市农科院经过多年的研究在这方面已经取得了较好的研究进展，可以规模化生产优质的蚕蛹虫草，于2015年指导吴江市家和蚕业专业合作社承担了科技部星火计划，批准文号：国科发资[2015]436 号；项目名称：蚕蛹虫草高产优质栽培技术及产业化；项目编号：2015 GA690107 。项目实施后虫草菌种感染蚕蛹后的出草率达到95 %以上，接种过程中在抗生素使用为0的情况下蚕蛹侵染率可达到92 %以上，蚕蛹虫草栽培成功率达到85 %以上。在此基础上，为了总结蚕蛹虫草工厂化培育的先进技术，规范蚕蛹虫草工厂化生产，推动江苏省标准化工作，带动更多的蚕农掌握这项技术，2017年又承担了江苏省农业地方标准《蚕蛹虫草工厂化培育生产技术规程》起草、制定工作，把蚕蛹工厂化培育技术的应用真正落实到实处[14]。并于2019年7月1日颁布，2019年8月1日实施，标准号DB32 /3620 -2019，为江苏乃至全国的蚕桑产业多元化发展提供了很好的示范。

2 技术措施

2.1 蚕蛹虫草胶囊

通过纳米破壁、超细粉碎和胶囊灌装技术，生产蚕蛹虫草胶囊，其具有生物利用度高、易于吸收、虫草稳定性好、服用方便优点。

经农业部食用菌产品质量监督检验测试中心（上海）检测，符合GB/T5009.124-2003的标准。

表1　蚕蛹虫草胶囊不同成分的含量

该技术经中国科学院上海科技查新咨询中心查新得出该项目具有新颖性。报告编号201421 C0712231 。

图1　蚕蛹虫草胶囊成品

2.2 蚕蛹虫草浓缩液

通过乙醇提取法、水煎提取法、渗漉提取法，提取虫草浓缩液。

表2　蚕蛹虫草浓缩液不同成分的含量

经农业部食用菌产品质量监督检验测试中心（上海）检测，符合ASTT/ZXFF006 -2011 /1的标准。

项目技术经中国科学院上海科技查新咨询中心查新得出该项目具有新颖性。报告编号201421 C0712232 。

图2　蚕蛹虫草浓缩液

可与黄酒企业配套生产虫草养生黄酒，也可在功能饮料和功能食品上生产应用。

3 改进成果

吴江市家和蚕业专业合作社在公司的指导下，于2011年5月31 日投入新鲜蚕茧568 kg，进行工厂化生产，7月16 日产蚕蛹虫草干品24.8 kg，收入49.6 万元，茧壳（可以做成蚕丝被）收入13 600 元，收入合计509 600 元；成本合计102 520 元（蚕茧568 kg×40.0元/kg=22 720 元，菌种24 000 元，人工16 800 元，电费1 800 元，杂费8 000 元，设备折旧费4 000 元），净利润407 080 元。原来传统的568 kg新鲜蚕茧加工成蚕丝被收入47 258 元，培育蚕蛹虫草的收入是蚕丝被的8.6倍，经济效益明显。通过项目实施可以解决农村剩余劳动力就业，合作社以市场最高价格优先收购蚕农的蚕茧，然后又以100 元/50 kg补贴给蚕农，提高了蚕农的养蚕积极性，稳定了蚕桑生产，促进农村生态文明建设，社会效益尤为可观。若将蚕蛹虫草进行产业化推广，通过“科研院校+合作社+农户”的生产模式，统一将虫草菌种供应给农户，统一对他们进行技术培训，等蚕蛹虫草培植成功后，再由合作社统一收购、统一包装、统一销售，以此来扩大蚕蛹虫草的培植规模，形成一个完整的蚕蛹虫草培植和深加工产业链，将带动当地蚕农一起致富。在此模式下，完整的鲜蚕茧，蚕蛹可以培植虫草，被‘破坏’后的茧子还可以用来制作蚕丝被，一点都不会浪费资源。因此，蚕蛹虫草的成功培植和推广，对于延长蚕桑产业链、实现蚕桑资源的全方位开发和利用、将传统农业向生物农业转变的跨越式发展都具有重要的意义。

4 未来展望

4.1 桑蚕业发展前景

为了振兴蚕桑产业，国家积极采取措施，在实施东桑西移战略的同时，积极引导蚕桑产业多元化发展，促进传统丝绸产业转型升级，实现传统农业向生物农业转移，加大科技创新投资，用科技手段来提高产品附加值。目前，利用桑蚕资源开发桑枝食用菌、蚕丝被、家纺产品、桑叶茶、桑椹酒、食用蚕蛹、蛹虫草、雄蛾酒、叶绿素、桑枝地板等都越来越成为蚕桑产业延伸产业链、提升产业附加值的重要内容，其中利用蚕蛹培育虫草更是国内外业界研究开发的热点。

4.2 项目目标

我公司为积极响应国家号召，实现自身的发展，积极推进生物农业，利用蚕蛹进行蛹虫草的培育，蚕蛹虫草浓缩液的提取等。突破传统生产模式，大大提高产业的生产经济效益，推动桑蚕产业的多元化发展。

4.3 应用的前景

随着世界经济现代化进程的加快，环境污染、不当的生活习惯、不良的饮食卫生、长期缺乏运动、紧张的工作压力等导致癌症、糖尿病、高血压、高血脂等“现代病”的发生率逐年上升。医疗费用越来越昂贵等健康问题已成为大家日趋关注的焦点。据统计，我国医疗费用每年以15.5%的速度递增，超过同期经济增长速度，医疗费用支出相当于家庭收入的10 %。同时，这些疾病的发生率随着年龄的增长而升高，给正在到来的人口老龄化社会带来极大的挑战。常用的西医治疗方式，正日益显出其局限性。因此，中医药强调的调理身体、以防为主的理念，在人类“返朴归真”、“回归自然”的潮流推动下，正日益显示出其强大的生命力和科学价值，成为与西医药并驾齐驱，优势互补而又不能相互取代的人类又一医疗保健体系。现代化的中医药将为人类的健康保驾护航，成为国际化的竞争型产业和长期发展的朝阳产业而倍受世人瞩目。

虫草作为一种具有广泛治疗和调理身体功能的名贵食药用菌，其平衡滋补、抑制肿瘤、双向调节（调节血脂、血压、血糖）、无副作用等的特点，正日益成为国内外医疗保健企业亟待开发的瑰宝。面前已经明确的冬虫夏草的药理作用有：强身健体，延缓衰老作用；对心血管、血液系统作用；增强人体免疫功能及抗肿瘤；免疫调节作用；抗肾损伤；“适应原”样作用即增强常压耐缺氧能力和抗疲劳；平喘及祛痰作用；镇静、解毒；抗病原微生物。而人工培育的蛹虫草药用功效与野生虫草不相上下，甚至某些方面由于野生虫草。研究证明，人工培育蛹虫草也可以调节全身功能、提高免疫力，具有止咳祛痰、抗病毒、抗肿瘤、抗菌、抗疲劳、抗衰老、抗惊厥镇静、降三高等作用，从中医方面看，蛹虫草既补肺阴，又补肾阳，主治肾虚，阳痿遗精，腰膝酸痛，病后虚弱，久咳虚弱，劳咳痰血，自汗盗汗等，是一种能同时平衡、调节阴阳的中药。因此，我国传统中医把它誉为“调补诸虚百损”的圣药。日本、韩国等都在大力加强对虫草的开发和应用研究。在我国，上海农科院植物保护研究所（现更名为上海农科院生态环境保护研究所）于1995年起承担上海市科委攻关项目“北冬虫夏草子实体人工高产栽培技术及工厂化生产研究”（项目编号：953113002-5），首次提供了虫草有性结构的细胞学证据和解决种源退化及确定有效接种体的关键技术。使我国的北冬虫夏草研究处于国际领先地位，1999年度获上海市科技进步二等奖。随后又在国内最先承担了国家科技部农业科技成果转化项目《北冬虫夏草子实体及其生物活性物质制品的产业化技术研究》（项目编号：03EFN213100091）及相关星火计划项目[27]，大大促进了国内北冬虫夏草产业化的发展。2009年，国家卫生部发布了09年3日公告批准蛹虫草为新资源食品，可直接食用、也可用于酒类、饮料、保健品领域。目前，我国北冬虫夏草（蛹虫草）子实体栽培已成为11年产子实体干品上万吨，年产值上百亿的新产业。蚕蛹虫草是以活体蚕蛹作为培养基栽培的虫菌复合体，是与天然虫草最接近的蛹虫草类型。2017年10月19日中科院上海植物生理生态研究所研究员王成树的课题组在国际学术期刊《细胞.化学生物学》（CellChemicaBiology）上在线发表论文“Fungalcordycepinbiosynthesisiscoupledwiththeproductionofthesafeguardmoleculepentostatin”，宣布蚕蛹虫草含有喷司他丁（pentostatin，PTN），可遏制癌细胞，给蚕蛹虫草产业带来了极大的利好，所以蚕蛹虫草产业化发展前景更加广阔，是一个朝阳的健康产业。

生态环境和可持续发展是当今社会面临的重大课题。桑树生态系统具有水土保持、生态环保、休闲文化等多种功能，因此，蚕桑产业的健康稳定发展不仅是经济发展和农村民生的需要，也是循环农业与生态环境建设的需要。蚕蛹虫草工厂化培育技术是利用蚕桑产业副产物蚕蛹培育蚕蛹虫草，能有效提高蚕桑资源副产物的利用价值，变废为宝，循环利用，增加蚕农收入，也是蚕资源开发中附加值最高，最有促进产业升级前景的项目之一，蚕蛹虫草的工厂化生产，对充分利用蚕桑资源，实现产业增效，农民增收，稳定桑树栽培面积，促进蚕桑产业持续健康发展具有重要意义。

蚕桑生产蚕茧和生丝只是蚕桑生产很少的一部分产物，尚有大量的产物有待开发利用。据推算，生产1 t蚕茧，产出3.3 t蚕沙，0.67 t蚕蛹，16 t桑枝；栽种果叶两用的桑树品种，桑果的产量可达1.0～1.5 t。我国现有桑地面积800 000 hm2，每年蚕茧产量约70万t，蚕桑资源十分丰富。随着科技的进步和对蚕桑资源研究的不断深人，蚕桑资源的用途越来越广，其经济价值也不断提高，在食品、保健品、医药和生物技术等方面展示了广阔的前景。由此可见，通过蚕桑资源综合利用，可以显著提高蚕桑资源的经济价值，极大地提高茧丝绸行业的整体经济效益和市场竞争力，使蚕桑丝绸产业破茧成蝶，实现健康可持续发展。

[1]余永年.真菌分类学大纲[M].云南农业大学,1980.

[2]桂仲争.蚕蛹资源的开发利用研究[J].蚕业科学,2017,43(4):6-14.

[3]韩世玉.桑树的生态价值及其在贵州“东桑西移”中的生态栽培[J].贵州农业科学,2007,35(5):140-142.

[4]覃宝山,邓晰朝.广西宜州桑蚕产业发展的思考[J].河池学院学报,2007,27(5):69-72.

[5]王羽骋,张爱华.家蚕蛹虫草研究进展[J].江苏蚕业,2005,27(2):4-7.

[6]江苏省植物研究所.新华本草纲要[M].上海科学技术出版社,1990.

[7]LIAO Y,LING J,ZHANG G,et al.Cordycepin induces cell cycle arrest and apoptosis by inducing DNA damage and upregulation of p53 in Leukemia cells.[J].Cell Cycle,2015,14(5):761-771.

[8]孙勇,杨文建,马宁,等.蛹虫草子实体超细粉对小鼠免疫力及抗氧化功能的调节作用[J].食用菌学报,2013,20(1):66-69.

[9]陈策.人工蛹虫草的化学成分研究[D].吉林农业大学,2012.

[10]贡成良,吴友良,朱军贞,等.家蚕蛹虫草的人工培育及其成份分析[J].中国食用菌,1993(4):21-23.

[11]刘桂君,周思静,杨素玲,等.蛹虫草中虫草素的研究进展[J].食品科学,2013,34(21):44-46.

[12]李忻.虫草酸发酵条件的优化及其降颅压性能的研究[D].长春:吉林大学,2007.

[13]贡成良,吴卫东,徐承智,等.家蚕蛹虫草的化学成份分析[J].蚕业科学,2002,28(2):168-172.

[14]邓文平.蛹虫草工厂化栽培及其加工技术[J].乡村科技,2016(20):13-13.

[15]高凌飞,王义祥,翁伯琦.蛹虫草工厂化栽培与系列加工技术研究进展[J].中国农学通报,2014,30(13):93-101.

[16]努尔买买提,焦子伟,杨晓绒,等.不同人工栽培培养基对蛹虫草子实体发育的影响及效益分析[J].新疆农业科学,2016,53(2):359-366.

[17]佚名.食用菌防治现代病[M].北京:金盾出版社,2005.

[18]康永军,张洪彬,徐昌青.当前医疗费用上升的原因和对策[J].中华医院管理杂志,2005,21(4):220-223.

[19]沈映君.中药药理学[M].北京:人民卫生出版社,2000.

[20]郭全兴,王水潮,吴焕才.《中国藏药》1~3卷简介[J].中国药学杂志,1999,34(3):205-206.

[21]徐国钧.中国药材学[M].北京:中国医药科技出版社,1996.

[22]《中国医药年鉴》编委会编.中国医药年鉴[M].北京:中国医药科技出版社,1991.

[23]王本祥.现代中药药理学[M].天津:天津科学技术出版社,1997.

[24]宋立人.现代中药学大辞典[M].北京:人民卫生出版社,2001.

[25]江苏新医学院.中药大辞典[M].南京:江苏科学技术出版社,1986.

[26]都兴范,李军,米锐,等.蛹虫草和冬虫夏草主要活性成分含量比较[J].食用菌,2010(6):61-62.

[27]XIAY,LUOF,SHANGY,etal.FungalCordycepinBiosynthesisIsCoupledwiththeProductionoftheSafeguardMoleculePentostatin.[J].CellChemBiol,2017,24(12):1479-1489.

[28]于翠,胡兴明,邓文,等.桑树生态功能浅析[C]//“一带一路”战略与蚕丝行业发展研讨会论文集.湖北农业科学,2016.

杨祖根（1962- ），男，江苏苏州人，大专，助理农艺师。

S567.35

C

2095-1205(2019)09-10-04

10.3969/j.issn.2095-1205.2019.09.06