柞蚕蛹虫草研究与展望
2023-05-30辽宁省柞蚕资源综合利用工程中心主任国家桑蚕产业体系柞蚕资源综合利用岗位科学家都兴范
文︱辽宁省柞蚕资源综合利用工程中心主任、国家桑蚕产业体系柞蚕资源综合利用岗位科学家 都兴范
我国柞蚕产业概况
柞蚕是放养于野外的大型泌丝昆虫,在我国具有3000 多年的放养历史,是我国的特色优势产业。目前全国有辽宁、吉林、黑龙江、内蒙古及河南等11 个省份约13 万农户从事柞蚕生产,每年柞蚕茧产量约9 万吨,约占世界总量的90%以上。柞蚕业已成为我国部分山区农民脱贫致富的主导产业,为促进我国乡村振兴发展起到了重要的推动作用。
目前,我国在柞蚕资源综合利用研发方面主要开展了以下几方面工作:1.柞蚕蛹开发方面。针对柞蚕蛹含有丰富的蛋白质和不饱和脂肪酸等特性,提取制备柞蚕蛹蛋白、多肽及不饱和脂肪酸等,研发出提高人体免疫力、补肾保肝及降血脂等柞蚕深加工产品;采取生物技术手段培育柞蚕蛹虫草用于大健康产业、诱导制备柞蚕蛹免疫活性蛋白替代抗生素用于海参、对虾等海珍品健康养殖;利用柞蚕蛹繁育周氏啮小蜂防治美国白蛾、松毛虫等。
2.柞蚕蛾开发方面。提取柞蚕蛾生理活性物质用于调节人体内分泌失调,研制出治疗女性更年期综合症和男性前列腺增生药物。
柞蚕照片
3.柞蚕丝开发方面。除用于传统蚕丝被等家纺用品加工外,将柞蚕丝水解制备成小分子柞蚕丝素肽并应用于食品、保健品、化妆品及生物材料等领域。
4.柞枝开发方面。利用柞园轮伐枝条栽培黑木耳、灵芝及香菇等食用菌,即解决了食用菌生产基质问题,又保护了森林生态。
目前我国柞蚕资源综合利用产业年综合经济效益达200 亿元以上。
柞蚕蛹虫草培育关键技术
柞蚕蛹虫草是将野生的蛹虫草菌经组织分离、驯化,接种到寄主柞蚕活蛹的特定部位,在适宜的温、湿度等条件下,经暗培养、蛹体僵化、原基形成及子实体生长等阶段,经55-60 天的培育,子实体顶部膨大形成子囊孢子时,柞蚕蛹虫草成熟即可收获。目前,本团队已选育出优质高产蛹虫草新品种“冰峪1 号”和“冰峪2 号”,并获新品种登记。同时成功掌握柞蚕蛹虫草的人工培育专利技术并已实现工厂化生产。柞蚕蛹虫草的人工培育,弥补了天然虫草资源的不足,并为我国大健康产业发展提供了充足的原料保障。
虫草的有效成分
柞蚕蛹虫草中含有虫草素、虫草多糖、腺苷、喷司他丁和虫草酸等药用成分。其中的虫草素是虫草中特有的核苷类活性物质,具有抗癌、抗菌、抗病毒等功能;虫草多糖可增强机体免疫能力;腺苷可以参与心肌能量代谢,增加血流量作用;虫草酸具有提高血浆渗透压,清除自由基等作用。同时分析结果表明,柞蚕蛹虫草中的有效成分虫草素和虫草多糖含量均高于冬虫夏草。其中,虫草素含量约是冬虫夏草的20 倍。
野生蛹虫草
柞蚕蛹虫草
柞蚕蛹虫草代谢组学分析
代谢组学分析表明,柞蚕蛹虫草中含有200 余种代谢产物,而且通过KEGG 通路富集分析发现,柞蚕蛹虫草代谢物参与调控的代谢途径有40 多种。主要包括嘌呤代谢、类固醇激素代谢、胰岛素信号通路等代谢途径,这些研究发现为柞蚕蛹虫草药理学研究和临床应用奠定了理论基础。
柞蚕蛹虫草功效评价
1.柞蚕蛹虫草对人肝癌细胞(SMMC-7721)生长的抑制作用
试验结果表明,柞蚕蛹虫草水提物(1.0 克/升)作用人肝癌细胞24、48、72 小时后,细胞生长抑制率分别为18.9%、46.4%、77.2%,具有显著抑制作用,并呈时间剂量依赖性;形态观察细胞生长明显受到抑制,形状不规则。
2.柞蚕蛹虫草对高尿酸血症的作用
高尿酸血症是因嘌呤代谢紊乱而引起的一种代谢性疾病,是痛风的发病基础,目前我国患病率达13%以上。动物试验表明,柞蚕蛹虫草可以显著降低小鼠血尿酸水平和黄嘌呤氧化酶活性,对预防小鼠高尿酸血症具有一定的作用。
柞蚕蛹虫草产业前景展望
柞蚕蛹虫草规模化生产
1.柞蚕蛹虫草与野生蛹虫草生长过程相似,具有多种活性成分和广泛药理的作用,而且其寄主柞蚕蛹具有营养价值高、原料资源丰富、可周年产业化生产等优点,所以,柞蚕蛹虫草产业具有广阔的市场开发前景。
2.加快制定柞蚕蛹虫草培育技术规程和质量标准,进一步规范行业市场,保证产品质量。
3.进一步发掘柞蚕蛹虫草的有效成分和药理作用,为其应用提供科学的理论依据。
4.加强产学研合作,提升其精深加工产品的功效和技术水平,推动我国柞蚕蛹虫草产业的高质量发展。