北方地区蛹虫草人工栽培技术研究初探1)
2013-01-26张卓然张珊珊曾健勇张国财
张卓然,张珊珊,曾健勇,张国财
(东北林业大学 林学院,哈尔滨 150040)
蛹虫草(Cordyceps militaris)又名北虫草、北冬虫夏草。属于子囊菌亚门(Ascomycotina),麦角菌科(Clavicipitaceae),虫草属(Cordyceps)。其主要化学成分和药理作用与冬虫夏草相似[1-2],对哮喘及支气管疾病、抗肿瘤、免疫调节、增强肾衰竭病人的肾功能等方面都有很好的治疗效果[3-5],是冬虫夏草最理想的代用品[6]。而蛹虫草在全世界的天然资源量较少,天然资源远不能满足大众需求。近年来,蛹虫草的人工栽培技术发展迅速[7]。目前,蛹虫草研究人员已在蛹虫草人工栽培、化学成分、药理、开发应用等方面做了广泛的研究,取得了一些成果[8]。然而在我国北方地区人工栽培蛹虫草未见报道。因此,本文通过对蛹虫草现有人工栽培方法的筛选,结合适宜北方培养的蛹虫草生长特性观察,得出适于北方地区栽培的原种菌丝培养、栽培种制作及罐装培养的条件。
1 生长特性
蛹虫草(Cordyceps militaris)形态特征:子座单生或数个一起从寄生蛹体的头部或节部长出,颜色为橘黄或橘红色,全长2~8cm,蛹体颜色为紫色,长约1.5~2cm[9]。在虫草的不同生长发育阶段都有最适温度、最低温度和最高温度的界限[10-11]。菌丝生长温度6~30℃,低于6℃极少生长,高于30℃停止生长,甚至死亡。最适生长温度为18~22℃[12-14]。
2 母种选择
蛹虫草(Cordyceps militaris)菌种:来自黑龙江省绥化市望奎县北虫草生产基地。
3 原种的制作
3.1 培养基配方
土豆200g/L,葡萄糖20g/L,蛋白胨3g/L,KH2PO42g/L,MgSO41g/L,VB10.05g/L,柠檬酸三铵1g/L,琼脂20g/L。
3.2 制作方法
马铃薯去皮洗净,切成1cm见方小块,沸水熬煮20min,过滤取汁。滤液中加入葡萄糖﹑琼脂等其他辅料,继续加热搅拌至药品完全溶解后用试管分装,每支试管装至容量的五分之一处即可,胶塞封口,121℃高压蒸汽灭菌20min,取出后斜置冷却。
在无菌环境下将母种接至斜面培养基中,避光,19℃条件下培养。至菌丝长满斜面给予散色光照,转色完成后可做原种,用于接种。
4 液体发酵
4.1 培养基制作及接种:
培养基成分:土豆200g/L,葡萄糖20g/L,蛋白胨3g/L,KH2PO42g/L,MgSO41g/L,VB10.05g/L,柠檬酸三铵1g/L。
培养基的制作过程同3.2(辅料中无琼脂),装瓶,每个锥形瓶内培养基为100mL,接种时在超净工作台内按无菌操作的要求。选用离最外围菌苔2~3cm的母种,从试管斜面中切取0.5cm×0.5cm左右的菌丝块1块,在酒精灯火焰区内快速放到锥形瓶液体培养基中。
4.2 培养过程
接种后置于22℃恒温培养箱中先避光静置培养1d,初步观察液体培养基有无污染及菌丝块是否萌发,再移至恒温摇床上振荡培养,将转速调到120r/min左右,在19℃下经5d震荡培养后可以看到直径0.5~2.0mm的菌丝球均匀布满透明的橙黄色的营养液。
5 栽培方法
5.1 培养基配方
小麦30g/罐,液体培养基50mL/罐。液体培养基成分:土豆200g/L,葡萄糖20g/L,蛋白胨10g/L,KH2PO42g/L,MgSO41g/L,VB10.05g/L,柠檬酸三铵1g。
5.2 接种
液体菌种处理:液体发酵所得的液体菌种应用无菌水稀释至其自身的4~5倍,摇匀,用于接种。
培养基灭菌:将用罐头瓶装好的小麦培养基置于高压蒸汽灭菌锅中121℃灭菌40~60min。取出冷却后,移入接种室。灭菌后的培养基以上下表面湿度基本一致,麦粒之间具有一定的空隙,不粘稠成糊状,麦粒多开裂为优。
消毒:接种工具、菌种外壁、操作人员双手等,用75%酒精擦拭或浸沾消毒。接种前用优质气雾消毒剂或常规方法对接种室密闭消毒30min,即可穿戴消毒衣服进入接种室接种。
接种:当培养基冷却到30℃以下时,在超净工作台的无菌环境下接种。每瓶接种液体菌种5mL。接种时应从菌球和清液交界处吸取液体菌种,可避免各瓶接种量不均的情况。另外为了菌丝加快生长,迅速占领料面,可适当的增加接种量,并尽可能地将菌种均匀洒布料面。
5.3 培养过程
接种后栽培瓶应直立放置、避光培养1~2d,待菌丝萌发、定植后再上架培养,否则菌液及培养基会倒向一侧,导致出草不齐。发菌前期温度为22℃,空气相对湿度65%左右,避光培养;当培养基料面布满菌丝后,将温度提高到25℃,持续15~20d,菌丝就可吃透培养料,完成营养生长。当培养基料面菌丝浓密,菌丝穿透并长满培养基,气生菌丝表面出现一些小隆起时,表明菌丝生理成熟,此时需要增加光照,促进转色。转色温度控制在22℃为宜,空气相对75%左右,给予一定的散色光或用日光灯照射采光,保持良好的通气条件,继续培养5~7d,菌丝体由白色逐渐转为黄色或橘黄色。转色完成后原基形成前,用木片或其他能形成平面的器具刮去培养基表面的气生菌丝[15]。当菌丝转为橘黄色后,加大光照强度,转色时一般给予1H/d以上的光照刺激,同时进行昼夜温差刺激10℃左右,可将白天温度控制在20~22℃,晚上控制在10~12℃,相对湿度为75%,保持良好的通气条件,以刺激子实体原基的分化。一般10d左右培养基表面出现原基突起并转为橘黄色。出草是由小米粒状原基逐渐长为成熟草的过程。此期间是提高产量的关键期,应加强通风,补充新鲜空气,室内每天通风1次,前期1h/次,后期出草量大,呼吸增强,通风时间延长;保持室内温度在23℃;空气相对湿度提高至85%~90%。由于蛹虫草具有较强的趋光性,在子实体形成后,应根据生长情况,调整培养瓶与光源的相对方向,或调整室内光源方向,以保证子实体的正常生长形态,提高产量。
6 采收及保存
从接种到子实体生长成熟需45~60d,当子实体高度近接触封口处聚丙烯薄膜或上部有黄色突起物出现时,整个子座呈橘红色或橘黄色并且头部出现龟裂状花纹,表面出现孢子粉菌,此时菌丝体不再生长时,应及时采收。
采收时用长柄镊子,把子实体从基部切下。将根部整理干净后,分等级晾晒,晾晒过程中应避免子实体在阳光下曝晒,以保持其鲜艳的橘红色。晾晒至5~6成干后,再置于烘箱或微波炉中40~50℃条件下烘干。烘干后可用适量的黄酒喷雾喷雾回软,整理平直后后捆扎成小捆装袋密封置于干燥处保存[7]。
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