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药用真菌猪苓的研究现状及应用展望*

2012-01-23陈文强邓百万刘开辉解修超丁小维王乃嘉兰阿峰

中国食用菌 2012年1期
关键词:环菌猪苓菌核

陈文强,邓百万,彭 浩,刘开辉,解修超,丁小维,王乃嘉,兰阿峰

(陕西理工学院生物科学与工程学院,陕西省食药用菌工程技术研究中心,陕西 汉中 723001)

猪苓隶属于真菌门Eumycophyta、担子菌纲Basidiomycetes、多孔菌目Polyporales、多孔菌科Polyporaceae、猪苓(地花)属Grifola,学名为Grifola umbellatus(Pers.ex Fr.)Pilat[1-3]。

目前,世界上公认的猪苓学名是1935年由Pilat在Pers.和 Fr.定名的基础上定名的。由于传统习惯,我国绝大多数的专著、专业杂志乃至药典都仍沿用1821年定的老学名,即Polyponus umbellatus(Pers.)Fr.[4]。

我国古文献中有许多关于猪苓的记载。 《本经》记载其主痃疟,利水道。 《药性论》记载其解伤寒温疫大热,发汗,主肿胀,满腹急痛。 《纲目》记载其开腠理,治淋、肿、脚气,白浊、带下,妊娠子淋,小便不利。 《本草衍义》记载其行水之功多,久服必损肾气,昏人目。《本草求真》其文曰猪苓,凡四苓、五苓等方,并皆用此,性虽有类泽泻,同人膀胱肾经,解热除湿,行窍利水,然水消则脾必燥,水尽则气必走;泽泻虽同利水,性亦类燥,然咸性居多,尚有润存,泽虽治火,性亦损气,然润能滋阴,尚有补在。故猪必合泽泻以同用,则润燥适均,而无偏陂之患矣。 《神农本草经》将猪苓列为上品,是利水渗湿的常用药。用于小便不利,水肿、泄泻、淋浊、带下等症,药用已有2000多年的历史[5,6]。

现代药理证明,猪苓多糖具有抗肿瘤作用,对血红细胞免疫功能的恢复有明显的促进作用。本文旨在通过对药用真菌猪苓研究的历史现状、生物学特性、栽培技术及尚待解决的问题进行探讨,以期为猪苓资源的有效保护、合理开发和综合利用提供依据。

1 猪苓的生物学特性

1.1 形态特征

猪苓,别名猪粪菌、猪灵芝。子实体多数从地下菌核生出,俗称 “猪苓花”。菌体白色,较软,有短的主柄,主柄多次分枝而呈丛生状,每丛可达10枝~100枝,分枝顶端着生菌盖。菌盖肉质,圆形,中部脐状,近白色至浅褐色,有淡黄褐色纤维状鳞片,边缘薄而锐,常内卷。菌肉薄,白色。菌管与菌肉同色。孢子印白色,孢子无色,光滑,圆筒形,一端圆形,一端具歪尖, (7~10)μm×(3~4.2)μm。通常所说的 “猪苓”,一般指猪苓的菌核。菌核埋生于地下,呈不规则块状,表面有凹凸不平的皱纹,并有许多瘤状突起,黑褐色,有油漆样光泽,干后带淡褐色,坚硬,略有弹性。其上有绿色 “芽眼”,并带有蜜环菌菌索。内部白色,干后淡褐色[8-11]。

1.2 猪苓与蜜环菌的关系及分布

1.2.1 猪苓与蜜环菌的关系

猪苓与蜜环菌存在一种十分特殊的菌内共生关系。在自然条件下只有当蜜环菌侵入猪苓菌核时猪苓菌才能生长发育。猪苓的菌核在没有蜜环菌伴生的情况下呈休眠状态,当蜜环菌的菌索在猪苓附近的植物体上寄生并接近猪苓菌核时,首先是蜜环菌的菌丝侵染猪苓菌核,在核内形成很多分枝的蜜环菌索[12-17]。后期,菌索上又生出菌丝在菌核内穿插侵染,形成侵染带[18]。很快,猪苓菌核生出菌丝反侵染入蜜环菌的菌索,深入皮层下1层~3层细胞,从中获取营养。后期猪苓的菌核菌丝主要是靠附着和部分插入蜜环菌菌索皮层及侵染带细胞间隙,吸收蜜环菌的代谢产物。由于得到了营养,蜜环菌侵染区周围的菌丝开始繁殖[19]。

1.2.2 猪苓的地理分布

猪苓在我国分布很广,北至黑龙江省,南达福建省,西可到青海省。主产于陕西、云南、山西、河南、甘肃、吉林、四川等省市、自治区。以云南产量最大,传统认为陕西出产的品质最佳。在国外,猪苓主要分布于欧洲和北美洲国家,亚洲的日本也有分布。

1.3 猪苓生长的生态环境

1.3.1 猪苓生长与地势、地形的关系

野生猪苓多分布于海拔1000 m~2000 m的山区,以1200 m~1600 m生长较多,且阳坡、阴坡均有分布,但以半阴半阳的二阳坡生长最多。坡度以20度~25度缓坡地分布为宜,超过50度的陡坡,其分布呈直线或斜线状分布,平缓地则呈单穴或梅花状分布。猪苓属好气性真菌,喜生长于富含腐殖质的表层土壤,深度一般在0~40 cm。

1.3.2 猪苓生长与植被的关系

原始森林或林木过于密集的地方少有猪苓生长,而原始森林采伐十余年后的亮脚林,其隐蔽度为七阴三阳处的地方猪苓生长较多。除松林外,阔叶林、混交林、次生林、竹林等均有野生猪苓分布,但以次生林沙壤土质生长较多。杂木林中,常可在树旁挖到猪苓,以桦树、杨树、柳树、椴树、槭树等树旁最多。森林土壤中的大量枯枝落叶,腐烂后形成营养丰富的腐殖质,其中各种树根、毛细根纵横交错,极利于蜜环菌生长,而蜜环菌又是猪苓的主要营养来源。因而,猪苓喜生长于这些树根中。

1.4 影响猪苓生长的理化因素

1.4.1 温度

当地温在10℃时猪苓开始萌动,12℃左右新苓生长膨大,14℃左右新苓萌发增多,22℃~25℃时生长最快,超过28℃时,猪苓生长则会受到抑制。

1.4.2 湿度

土壤含水量在50%~60%时猪苓最适于生长。每年7月~8月,降雨量在240 mm左右、空气相对湿度在70%~90%时,属猪苓生长旺季;土壤水分低于30%,猪苓即停止生长;土壤水分长期处于饱和状态,猪苓则会腐烂。

1.4.3 pH值

猪苓在腐殖土和黄土内都能生长,但以颗粒状团粒结构、疏松的腐殖土易于其生长。尤以黑沙腐殖土生长最好,产量最高,猪苓生长的最适土壤pH在5.0~6.7之间。

2 猪苓的分类学研究

2.1 猪苓的经典分类学研究

2.2 猪苓的现代分类学研究

2.2.1 利用酯酶(EST)与过氧化物酶(POD)的同工酶分类

陈文强、邓百万等从陕西留坝3种不同猪苓菌核(猪屎苓P.umbellatus LBZ、鸡屎苓P.umbellatus LBJ、铁蛋屎苓P.umbellatus LBT)中分离得到营养菌丝,采用聚丙烯酰胺凝胶垂直板电泳(PAGE),对其酯酶(EST)与过氧化物酶(POD)的同工酶进行了分析。表明3种猪苓营养菌丝的酯酶同工酶和过氧化物酶同工酶活性相近。同时,利用过氧化物酶酶谱带的相似度指数作为指标,对3种不同猪苓菌核的营养菌丝进行聚类分析,再次证明3种不同菌核形态的猪苓属同种[20]。

2.2.2 基于rDNA和β-tub1序列对不同形态猪苓菌核间亲缘关系的分类

序列比对分析,邢晓科、郭顺星等从ITS序列探讨猪苓与其伴生菌的亲缘关系[21]。刘开辉、邓百万等利用PCR分别扩增猪屎苓、铁蛋猪屎苓和鸡屎苓菌丝体的rDNA(ITS1-5.8S rDNA-ITS2)和β-tub1片段,所得片段序列比对结果表明,不同猪苓菌丝体的rDNA(ITS1-5.8S rDNA-ITS2)序列长度均为537 bp,所得部分18S rDNA序列长度均为882 bp,所测的不同猪苓菌丝体的β-tub1序列长度均为480 bp。比对分析发现,不同猪苓菌丝体的rDNA和β-tub1同源性为100%。系统发育分析,用Clusta-X软件对不同猪苓菌丝体的ITS1、5.8S rDNA和ITS2序列进行人工校正,从GenBank上下载的相应数据,按照N-J法聚类,经自举法检验(1000次重复)得到进化树。不同菌核猪苓菌丝体的ITS序列和GenBank上收录猪苓的ITS进行比对分析,其同源性为100%,和已知猪苓(P.umbellate)菌株类聚于同一分支。结果表明,尽管供试猪苓菌核形态差异很大,但在进化地位上仍为同一物种[22,23]。

3 猪苓的半人工栽培技术

3.1 蜜环菌菌种的选择

蜜环菌菌种质量直接影响猪苓的产量。目前,经栽培试验的 “京234”号蜜环菌菌种,自然存放40 d~60 d后菌丝色泽呈浅黑色,菌丝生长旺盛、粗壮均匀。一般每瓶蜜环菌菌种能扩大培养长50 cm~60 cm的菌材10根~15根,培养菌枝2.5 kg~4.0 kg,可根据培养量选择蜜环菌菌种。

3.2 蜜环菌菌枝的培育

取粗1.5 cm~2.0 cm的青冈和桦树枝条,斜砍成长5.0 cm~8.0 cm的节段,暴晒2 d~3 d后在0.25%硝酸铵或0.25%尿素水溶液中浸泡12 h~24 h后备用。挖长约80 cm~100 cm,宽约50 cm~60 cm,深约20 cm~30 cm的坑,铲平坑底,先用清水浸透土坑,待水渗干后,在坑底铺1层厚约2.0 cm左右的树叶,将树枝依次摆在树叶上,后将蜜环菌菌种放在树枝间的截口处,盖1层薄土并填实空隙。依次做第2层、第3层直至4层到5层,最后坑顶覆土5 cm~8 cm,用树叶覆盖表面。经常浇水(1个培育坑,1次浇水30 kg~40 kg),使坑内湿度维持在70%~80%,2个~3个月后树枝即可长满蜜环菌,长有蜜环菌的树枝节称为菌枝。

随着气温的进一步下降,蛋鸡产蛋高峰期将逐渐结束,鸡蛋出货逐渐减少,因此预计元旦春节前后,鸡蛋价格季节性上涨的预期不变。从当前出栏情况看,养殖单位养殖盈利比较高,存在惜售情绪,短期淘汰蛋鸡的量也不会太大。因此专家建议,养殖企业和个人补栏要量力而行,根据资金和存栏情况,在能力范围内行事,不要扩产和大幅地扩建。

3.3 蜜环菌菌材的培育

蜜环菌菌材培养在每年的3月~10月进行为宜。取粗4 cm~8 cm的青岗和桦树等,截成长50 cm的短棒,在树棒2面~3面砍成鱼鳞口并深入至木质层。晾晒20 d~30 d备用,树棒过干时可用0.25%的NH4NO3溶液浸泡1 d后备用。挖长60 cm~70 cm,深20 cm~25 cm的坑,将坑底土壤挖松并整平,铺厚3 cm的湿树叶,其上摆树棒5根,棒间距1 cm~3 cm,回填半沟砂土;在树棒两端和两棒间放蜜环菌菌枝,每隔5 cm放1个菌枝,洒清水并浇湿树棒,后用沙土填实棒间空隙,以盖住树棒为止,再放第2层树棒,回填半沟砂土,放菌枝盖土(同第1层操作一样),依此做第3层,最后盖砂土约10 cm。每隔10 d浇水1次,3个~4个月可长好蜜环菌菌丝。

3.4 猪苓种苓的栽培与选择

目前,利用猪苓纯菌丝菌种进行人工栽培,技术尚未完全突破,故种苓只能依靠猪苓菌核做种。一般3年以上的猪苓菌核表皮为黑褐色,2年~3年为灰黄色;当年新生苓为清白色。蜜环菌不侵入当年生长的白苓,只侵染灰苓和黑苓并形成共营关系。白色猪苓是膨大期的幼苓,无经济价值。黑苓、灰苓既是商品药材,也可用来无性繁殖。灰苓断面菌丝白色,含水量大,萌发新苓多,是最佳的种苓;黑苓也可作种,但应选择具有弹性、断面菌丝为白色或微黄色,新鲜无霉变的苓块。菌核无弹性,断面菌丝黄色,体内有许多空腔的老苓不能做种苓。

3.5 猪苓种子的培养

选择海拔1000 m左右、遮阳度80%~100%的坡地进行猪苓种子的培养。用直径5.0 cm以下树枝,截成15 cm~20 cm小段挖坑进行撒播,种植2层为宜。每平方米用阔叶树叶及椴木40 kg~50 kg,猪苓菌种和蜜环菌各1瓶~2瓶 (包)。地温15℃以上点播定殖,15 d~20 d菌丝向土中延伸呈根网状,40 d~60 d开始在树叶及土层中形成白色球形幼苓,1年栽培培养后即成猪苓种子。

3.6 猪苓栽培的林地选择

3.6.1 猪苓栽培的海拔高度

一般海拔在600 m~1500 m的林地均可栽培猪苓。林相以杂灌林、次生阔叶林、混交林和竹林为宜。树种以桦树、马桑和板栗等不含油质树种为好。

3.6.2 猪苓栽培的山势山向

以朝北阴坡沟槽处最宜。顶风山、滚坡梁和向阳干坡不宜栽培。山势在千米以下阴坡宜栽,1300 m左右二阳山宜栽,1400 m山上可栽向阳林下。要求林内光照七阴三阳,原始密林不宜栽培。

3.6.3 猪苓栽培的最适土壤土质

猪苓栽培要求土壤湿润,疏松透气,且腐殖质含量高的砂壤土,其次为黑砂土、石渣土和油质土。

3.7 猪苓林地半人工栽培方法

挖长70 cm、宽60 cm、深20 cm~30 cm的坑,在林间须根处栽培,也可开挖长沟漕栽培,根据地形而定,坑底挖松并整平。坑内填腐质土4 cm~5 cm,中间放1根稍大树棒,树棒两面各放1根带蜜环菌的菌材,菌材与中间树棒间距4 cm~5 cm。然后,再在2根菌材两侧各放1根树棒,树棒与菌材间距4 cm~5 cm。在2根蜜环菌材两侧分别均匀放入350 g~500 g猪苓菌种,新树棒处不放种苓,将细土均匀填入菌棒与树棒空隙间压实,后放入2根~3根树枝,树枝须单个平放,不能重叠,最后用腐质土或沙土覆盖15 cm~20 cm,坑面成平顶,便于保水、保墒,也可呈 “井”字型栽培2层。

3.8 猪苓栽培的时间

猪苓一年四季均可栽培,但以春夏2月~5月和秋冬10月~12月栽培最好,在低海拔山区应避开夏季7月~8月高温、高湿时节。

3.9 猪苓栽培后管理

栽培后管理一要注意防旱,在遇到连续干旱的年份,应设法浇水,使土壤保持一定的湿度;二要注意保温,每年冬春季在栽培穴上覆盖厚5 cm~10 cm的枯枝落叶以保温,从第3年起,早春时节结合培土将坑面挖开,在栽培层上加蜜环菌菌材,使猪苓获得充分的营养供应,以利生长;三要注意防止人畜践踏,造成不必要的损失。

4 存在的问题及展望

目前,有关猪苓的研究依然是国内外学术界研究的重要课题,大量研究涉及猪苓的生物学特性、分类学、栽培技术、发酵技术、药理作用和临床应用等。作为重要的药用真菌,猪苓在我国已被开发研制成中成药制剂,用于防治各种疾病。然而,猪苓的研究与应用还存在着一些值得重视的问题。

首先,猪苓的林地栽培需要消耗大量木材,会破坏森林资源,如何使用代料栽培高品质的猪苓,需进一步研究与探讨。同时,猪苓在栽培过程中易发生各类病虫害感染,栽培用的猪苓 (菌核)菌种易失去活性,有的猪苓菌种易老化和退化,这些问题有待于进一步深入研究并解决。

其次,在猪苓栽培和应用开发中,普遍存在规范化程度低,产业化程度不高等问题。如何控制猪苓原料和产品中的重金属和农残留量,建立猪苓生产的GAP标准,猪苓原料、中间产品以及终产品的质量控制标准都有待于深入研究。

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