富硒蛹虫草栽培技术研究

王剑虹，贾国军，王春霖，张 娜

(兰州职业技术学院 生物工程系， 甘肃 兰州 730070)

一、富硒蛹虫草

蛹虫草亦称蛹草、北虫草或北冬虫夏草。野生蛹虫草菌株寄主范围广泛，故分布也十分广泛，在分类学中属于子囊菌门，子囊菌纲，虫草属[1]，为名贵中药材。它富含蛹虫草菌素3’—腺嘌呤苷和5’—三磷酸盐虫草菌素，可以治疗结核、体虚、贫血等疾病[2]。同时富含虫草多糖、生物碱等多种生物活性物质，具有调节免疫功能，调节心、肝、肾及呼吸系统的功能；提高细胞能量、有抗疲劳、直接抗肿瘤作用，改善胰岛素分泌等多种药理作用[3]。

硒具有抗氧化、调节体内维生素代谢、保护细胞膜和增强免疫力的重要作用，被称为人体微量元素的“抗癌之王”。拥有抗肿瘤、抗HIV病毒，改善男性生殖功能等作用[4-9]，与自身免疫性甲状腺疾病、败血症、脑血管病、关节炎、肝病等多种疾病密切相关。当人体硒摄入不足导致轻度、中度缺硒时，身体症状不明显，严重时可导致克山病、大骨节病、高血压、糖尿病甚至癌症等疾病。

19世纪补铁，20世纪补锌，21世纪则是硒的世纪。中国营养学会推荐正常成年人每天硒的摄入量为50-250 μg，长期低于50 μg就会发生硒缺乏症。据统计，世界上有42个国家和地区存在硒缺乏症，中国处于全球缺硒区，全国近72%的地区在一定程度上缺硒[10]。中国的居民很容易缺硒。患有缺硒症的人群通过适量补硒后，既能预防肿瘤、肝脏、关节炎等疾病的发生，还可以维持大脑、心、肝、肺、胃的正常功能，从而预防老年脑血管病的发生。研究发现，相比无机硒而言，有机硒由于其安全性高，更容易被人体吸收和利用而被人们广泛接受[11]。因此，利用生物学原理，运用生物转化等方法获得低毒、高效、安全的有机硒是当前的研究热点之一。

富硒食品有两种，一种是天然就含有硒元素的富硒食品，被称为活性硒食品。另一种是通过各种方法添加外源硒使其富硒的食品，例如富硒大米、富硒花生、富硒食盐等。真菌可以吸收矿质元素，通过生物转化作用，能够将吸收到子实体中的无机硒转化成有机硒。研究结果表明，与普通食用菌相比，富硒食用菌具有更高的生物活性和药用价值。作为富硒载体，只要食用菌子实体内硒浓度在适当的范围内，食用富硒食用菌对人体没有毒副作用，同时适当浓度的硒可以促进食用菌的生长，提高食用菌的产量、品质和营养[11]。目前，已培养出了富含硒的灵芝、金针菇和平菇[13-16]。蛹虫草是硒的优良载体，富硒蛹虫草子实体中硒主要以SeCys2和SeMet2两种形态存在[17],是有机硒化程度较高的富硒载体。富硒蛹虫草主要的功效和作用体现在“硒”和“虫草素”两个物质成分中[18]，这两种主要成分让富硒蛹虫草发挥其效果，在培育过程中可定向提高其含量，生产优质、安全、高效的富硒蛹虫草。

二、富硒蛹虫草菌株

蛹虫草不同菌株对硒的耐受性不同，需要通过循环富硒法提高菌株的耐受性[19]。生产中应选择菌丝浓密、粗壮、洁白、见光后转色快、出草整齐、生长期短、产量高、硒耐受性强的菌株做为栽培种。

三、栽培要点

(一)菌种制备

1.菌种活化

取保藏的蛹虫草菌种Fx-C5接种于加富PDA培养基上进行活化。PDA加富培养基配方：马铃薯100 g、C6H12O615 g、淀粉5 g、蔗糖10 g、蛋白胨5 g、酵母膏3 g、KH2PO41 g、K2HPO41 g、MgSO41 g、水1000 mL，pH自然。配置好后，放入高压锅，在121℃下，灭菌30 min。然后分装、灭菌、制斜面，按常规进行。将菌种Fx-C5接到试管培养基上(见图1)，放置于培养箱中20℃下，避光培养，待菌丝长满斜面后，接种于液体培养基。

2.液体菌种制备

培养液：马铃薯200 g/L、葡萄糖20 g/L、蛋白胨5 g/L、KH2PO42 g/L、MgSO41 g/L，维生素B150 mg/L，配制液体种培养基。将配制好的液体培养基倒入500 mL三角瓶中，每瓶250 mL，121℃高压灭菌20 min。待其冷却后，在超净工作台内，按无菌操作要求，挑取少许带有培养基的活化菌种1-2小块接种至液体培养基中，置于20-22℃环境中避光静置培养1-2天，再移至摇床上震荡培养，温度控制在20℃，转速150 r，培养6-10天。当发现培养液逐渐澄清，里面有大量直径约2毫米的菌丝球均匀分布，颜色呈深棕色，有浓郁香味时，说明液体菌种已经培养好了(见图2)。制备好的液体菌种在使用前需用无菌水稀释。液体菌种：无菌水等于1:4。同时制备好的液体菌种不能放置时间过长，最好在48小时内使用。

图1 活化菌种 图2 液体菌种

(二)富硒原料选择及培养液制备

选择富硒区域生产的大米或小麦做为栽培原料，要求新鲜、无霉变，无虫害。营养液配方：葡萄糖20 g/L、蛋白胨12 g/L、磷酸二氢钾2 g/L、硫酸镁1 g/L、柠檬酸三铵1 g/L、维生素B150 mg/L，亚硒酸钠0-20 mg/L(依据对子实体含硒要求，适宜添加)，水1000 ml，PH自然。

(三)栽培管理

人工栽培蛹虫草的方式主要有两种，一种是虫体栽培模式，即利用虫体做培养基；一种是代料栽培模式，即根据蛹虫草生长过程中对各种营养物质的需求，人工配制培养基。代料栽培模式又分为瓶栽、盆栽和袋栽。瓶栽法要点如下。

1.栽培料及组成

可以用富硒大米、富硒小麦等作为栽培料主料。在大规模生产时，每个栽培瓶(罐头瓶，规格750 mL或500 mL)中可装固体料35-25克，再加营养液50-40 mL。配方见表1。

2.灭菌

在培养瓶中依据表1加入主料和营养液，选用0.05 mm厚的聚丙烯塑料薄膜扎紧瓶口，放入高压锅进行灭菌，当锅内温度升至95-99℃时，需要排气1 min左右，以便排空锅内冷空气，使灭菌彻底。关闭排气阀，使锅内温度升至121℃灭菌30 min。常压灭菌，需保持在100℃，8小时。灭菌后，培养瓶内的饭粒之间要有空隙，利于菌丝呼吸，饭粒不生也不成糊状。

灭菌时要将稀释液体菌种的水，一并灭菌，即得无菌水。用无菌水稀释制备好的液体菌种。

表1 瓶装栽培主料规格和构成成分表

3.接种

灭菌结束，须等待培养瓶冷却后再接种。按照无菌操作要求，在无菌操作台上，用接种枪(灭菌处理后)取稀释好的液体菌种8-10 mL进行接种。蛹虫草菌种抗逆性差，接种时一定要在无菌操作台上进行，以免杂菌感染培养基。

4.发菌管理

接种后，室内温度要稍低一些，可以减少蛹虫草菌丝生长初期的杂菌污染，一般调至15-18℃，培养1-2天后，菌丝萌发，定植再上架培养(图3)。为了防止菌液、营养液和培养基倒向一侧，导致蛹虫草出草不整齐，栽培瓶需要直立放置。当菌丝长满培养基表面后，菌丝体进入生长后期，这时温度以18-24℃为宜；环境湿度在65%-70%为宜；可根据培养室所放菌瓶数确定通风次数及通风量，以保证培养室内空气清新适度(图4)。蛹虫草的菌丝生长阶段需要避光处理，当培养料中长满白色菌丝后，给予光线刺激，使菌丝进入生殖生长阶段，过早见光会影响蛹虫草的产量和品质。

图3 上架培养 图4 菌丝体

5.子实体管理

菌丝成熟后(培养基被白色菌丝布满)，将温度控制在15-20℃，菌丝体的颜色由浅到深逐渐变化(白色变为橘黄色)，同时昼夜温差应增大，增加光照时间和光照强度，白天利用自然光线，光照强度应保持在150-200 lx，照明时间每天不少于10小时，若光照时间不够，夜晚可以用日光灯作为补充光源。此条件下可以刺激原基的形成和菌丝体转色完成。当栽培瓶中有黄色水珠聚集，培养基表面或周围出现橘黄色色素，菌丝体生长呈大小不同的圆丘状，颜色为橘黄色，此即为子座的前体(图5)。这时要调整室内光照、温度和湿度，停止人工光照，光照强度增加至300-500 lx，温度保持在18-23℃，加大昼夜温差；相对湿度提高到85%-90%，湿度过高会导致栽培瓶内营养生长(气生菌丝的生长)过于旺盛，不利于子实体的生长；湿度过低，培养基会失水过多而干燥，影响菌丝体及子实体的生长发育。蛹虫草具有向光生长的特性，为了让子实体直立生长，不向一侧弯曲，可以调整培养瓶与光源相对方向，也可以调整室内光源的方向，从而保证子实体的正常生长，促进其产量的提高和品质提升。在子实体生长期间，应加大通风量，提供新鲜空气，保证瓶内外气体交换。

6.采收

经过15天左右，子座(图6)长出表面高度2-8厘米，直径2-5毫米，呈黄色或红棕色，当子座上半部的可孕部表面可见半埋生的子囊壳时，用镊子夹出或用剪刀将纸做基部剪断，注意不要等到子囊孢子弹射，否则功效减退。

子实体采收后先整理其根部，使其保持干净整洁，然后晒干或低温烘干，用防潮包装保藏。蛹虫草子实体干品含水量应在13%以下。

图5 子座前体 图6 成熟子座

四、结语

优质富硒蛹虫草子实体，有机硒最高含量在300-500微克/公斤左右。富硒蛹虫草中的有机硒极利于人体吸收，在治失眠、体困无力、感冒、心脑血管疾病、气管炎、肝癌、肺癌、胃癌、白血病等多种疑难病方面，均有较好的辅助作用。培育富硒蛹虫草，进一步加强了蛹虫草的药用和保健效果，提升了蛹虫草的生物附加值，同时为虫草属生物资源的进一步开发、利用提供了有益参考。