冬蟲夏草：從科學(xué)到產(chǎn)業(yè)
發(fā)布時間：2016-05-04
核心提示：對冬蟲夏草培植相關(guān)基礎(chǔ)研究和關(guān)鍵技術(shù)進行了總結(jié)，對寄主昆蟲選育及規(guī)模化飼養(yǎng)關(guān)鍵技術(shù)到冬蟲夏草菌菌種篩選、侵染途徑和培植以及培植產(chǎn)品與野生冬蟲夏草化學(xué)成分和蛋白質(zhì)譜比較等進行了論述。
摘 要：作為名貴傳統(tǒng)藥材，冬蟲夏草的研究方興未艾。無性型的確定、學(xué)名的變更和“一種真菌一個名稱”確定了冬蟲夏草菌為Ophiocordyceps sinensis；獨特的分布、悠久的歷史、公眾的認(rèn)可及地方經(jīng)濟的重要作用等被推薦為“國菌”；“蟲草產(chǎn)業(yè)發(fā)展金湖宣言”從產(chǎn)、學(xué)、研倡議“尊重科學(xué)、利好產(chǎn)業(yè)”的發(fā)展思路。隨著科學(xué)研究深入和產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展，冬蟲夏草培植獲得成功。本專刊對冬蟲夏草培植相關(guān)基礎(chǔ)研究和關(guān)鍵技術(shù)進行了總結(jié)，對寄主昆蟲選育及規(guī)模化飼養(yǎng)關(guān)鍵技術(shù)到冬蟲夏草菌菌種篩選、侵染途徑和培植以及培植產(chǎn)品與野生冬蟲夏草化學(xué)成分和蛋白質(zhì)譜比較等進行了論述。冬蟲夏草培植的成功，不論從科學(xué)還是產(chǎn)業(yè)的角度，都具有里程碑式的意義。
冬蟲夏草是青藏高原地區(qū)特有的名貴中藥材和高級滋補品，與人參、鹿茸并稱“中藥三大寶”。大約3000年前印度的阿育吠陀文獻就已經(jīng)以“Bhu-Sanjivani”為名記載了冬蟲夏草（Shrestha et al. 2010）。在藏語中，冬蟲夏草讀作“yartsa gunbu”，意為“夏天的草冬天的蟲”。英語中最早的名稱為“Hia Tsao Tong Tchong”（Pegler et al. 1994），日語名為“Totsu kaso”、“Tochu-Kaso”（Kinjo & Zang 2001）；韓語名為“Dong Chung Ha Cho”（Sung 1996）。
冬蟲夏草生物學(xué)及分布的地域性、獨特的藥用價值及巨大的市場需求，不僅使其成為科學(xué)研究的熱點，而且極大地促進了產(chǎn)業(yè)發(fā)展，現(xiàn)將重要進展簡述如下：
冬蟲夏草菌科學(xué)名稱。冬蟲夏草菌于1843年由英國真菌學(xué)家Berkeley將其定名為Sphaeria sinensis Berk.（Berkeley 1843）；1878年，意大利學(xué)者Saccardo又將其轉(zhuǎn)到Cordyceps (Fr.) link，名稱為Cordyceps sinensis (Berk.) Sacc.（Saccardo 1878）；2007年，Sung et al.（2007）基于多基因系統(tǒng)學(xué)分析的結(jié)果將冬蟲夏草菌歸到線蟲草屬Ophiocordyceps Petch，名稱為Ophiocordyceps sinensis (Berk.) G.H. Sung, J.M. Sung, Hywel-Jones & Spatafora。盡管還有人用Cordyceps sinensis（Hu et al. 2016；Ghatnur et al. 2015），O. sinensis目前已被廣泛接受。
20世紀(jì)80年代開始從天然冬蟲夏草上分離冬蟲夏草菌（即無性型）一直存在爭議，先后報道了多達(dá)22個真菌名稱（Jiang & Yao 2002），最后確定中國被毛孢Hirsutella sinensis Liu et al.為冬蟲夏草的無性型真菌（趙錦等 1999；李增智等 2000；Chen et al. 2001；Liu et al. 2001，2002；魏鑫麗等 2006）。根據(jù)“一個真菌一個名稱”新的命名法規(guī)（Taylor 2011），Ophiocordyceps sinensis (Berk.) G.H. Sung et al.為冬蟲夏草菌唯一科學(xué)名稱。
“國菌”冬蟲夏草。冬蟲夏草主要分布于青藏高原，中國冬蟲夏草產(chǎn)區(qū)面積約占世界總產(chǎn)區(qū)面積的90%（Winkler 2008），年產(chǎn)量占世界總年產(chǎn)量的95%以上（Winkler 2009）；冬蟲夏草在中國藥用歷史悠久（蘆笛 2014），其藥用價值也為公眾所認(rèn)可，《中華人民共和國藥典》自1963年第一版直到目前的2015年版都對冬蟲夏草進行了收錄（國家藥典委員會 1964，2015），被譽為中華醫(yī)藥瑰寶（郭英蘭等 2010）；冬蟲夏草是產(chǎn)區(qū)經(jīng)濟發(fā)展和農(nóng)牧民收入主要來源，主產(chǎn)區(qū)80%以上的農(nóng)牧民家庭靠冬蟲夏草增收，出售冬蟲夏草收入占到農(nóng)牧民總收入的50%–80%（馬有祥 2010）；冬蟲夏草被認(rèn)為是青藏高原的旗艦生物（Cannon 2010），并于1999年被列入國家二級保護物種。基于以上理由，冬蟲夏草菌被推薦為中國的“國菌”（Zhang et al. 2012）。
“尊重科學(xué)、利好產(chǎn)業(yè)”的金湖宣言。在蟲草產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的同時，由于真菌學(xué)分類學(xué)家強調(diào)“隸屬關(guān)系”而中藥學(xué)家強調(diào)“功效關(guān)系”，導(dǎo)致冬蟲夏草及冬蟲夏草菌、冬蟲夏草產(chǎn)品名稱等諸多方面的分歧，給蟲草產(chǎn)業(yè)的發(fā)展造成了極大地負(fù)面影響。中國菌物學(xué)會于2015年6月27–29日在江蘇省金湖縣主辦“2015首屆全國蟲草會議暨冬蟲夏草產(chǎn)業(yè)高峰論壇”，針對產(chǎn)業(yè)發(fā)展中出現(xiàn)的問題進行了廣泛熱烈的討論，形成了蟲草產(chǎn)業(yè)發(fā)展金湖建議和金湖宣言，分別提交相關(guān)管理部門和在《菌物學(xué)報》正式發(fā)表（董彩虹等2016），以“尊重科學(xué)、利好產(chǎn)業(yè)”為原則，綜合學(xué)科和行業(yè)間觀點，提出冬蟲夏草不等同于冬蟲夏草菌，冬蟲夏草菌是冬蟲夏草的唯一標(biāo)識，這一綱領(lǐng)文獻將規(guī)范蟲草相關(guān)的科學(xué)命名、分類、產(chǎn)品及管理，促進產(chǎn)、學(xué)、研、管的真正結(jié)合，促進這一產(chǎn)業(yè)的健康有序發(fā)展。
冬蟲夏草培植。規(guī)模化培植是解決冬蟲夏草自然資源有限而市場需求巨大的矛盾的有效途徑，也一直是科學(xué)研究和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的熱點問題。廣東東陽光藥業(yè)冬蟲夏草繁育與產(chǎn)品研發(fā)重點研究室經(jīng)過十余年研發(fā)，模擬冬蟲夏草原生地生態(tài)條件，成功完成了冬蟲夏草規(guī)模化培植的產(chǎn)業(yè)化過程，突破了寄主昆蟲蟲種選擇、品質(zhì)選育、規(guī)模化繁殖等關(guān)鍵技術(shù)，冬蟲夏草菌培養(yǎng)技術(shù)、侵染寄主昆蟲技術(shù)及大規(guī)模成草等核心技術(shù)。冬蟲夏草培植的成功，不論對科學(xué)還是產(chǎn)業(yè)，都不愧為是里程碑式的創(chuàng)新性成果。
《菌物學(xué)報》“冬蟲夏草專刊”主要收錄了冬蟲夏草培植及品質(zhì)方面的相關(guān)研究，共刊登2篇綜述和9篇研究論文。綜述性論文涉及了冬蟲夏草的培植技術(shù)（李文佳等 2016a）和冬蟲夏草核苷類成分分析研究（艾中等 2016）。研究論文包括了寄主昆蟲選育和規(guī)模化飼養(yǎng)、冬蟲夏草菌培養(yǎng)、侵染機理、接種方法及子實體發(fā)育條件等。魏江春等（2016）對培植的冬蟲夏草通過分子系統(tǒng)學(xué)分析進行了物種鑒定，證實了冬蟲夏草培植的真實性。冬蟲夏草菌的研究方面包括了冬蟲夏草培植分生孢子高產(chǎn)菌株的篩選（呂延華等2016）及其培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件優(yōu)化（張宗耀等2016）。寄主昆蟲方面研究了發(fā)育速度快、繁殖能力強、冬蟲夏草菌侵染率和冬蟲夏草產(chǎn)出率高的寄主昆蟲品系選育（李全平等 2016）、土壤和植物對寄主昆蟲規(guī)模化飼養(yǎng)的影響（李文佳等2016b）。蝙蝠蛾幼蟲腸道中的冬蟲夏草菌菌體研究表明冬蟲夏草菌對蝠蛾幼蟲的侵染可能同時存在表皮侵染和腸道侵染兩種途徑（李文佳等2016c）。培植和野生冬蟲夏草主要化學(xué)成分（多糖、糖醇、氨基酸、核苷、甾醇、脂肪酸和揮發(fā)性成分）和蛋白圖譜比較分析顯示兩者沒有顯著差異（錢正明等2016a，2016b）。冬蟲夏草不同發(fā)育時期蛋白質(zhì)組iTRAQ質(zhì)譜分析證明了冬蟲夏草由昆蟲寄主蛋白逐漸被真菌蛋白替代的變化過程，商品冬蟲夏草菌核中還殘留有寄主昆蟲蛋白，與商品冬蟲夏草子座在蛋白質(zhì)組成分布存在明顯差異（張晗星等2016）。以專刊的形式系統(tǒng)展示冬蟲夏草培植的關(guān)鍵技術(shù)，對于科學(xué)研究與產(chǎn)業(yè)發(fā)展均具有極其重要的參考價值。
冬蟲夏草科學(xué)研究與產(chǎn)業(yè)發(fā)展取得了巨大進展，同時也遇到了新的挑戰(zhàn)與機遇。
規(guī)模化培植對冬蟲夏草市場的影響。冬蟲夏草培植技術(shù)的突破對于整個蟲草產(chǎn)業(yè)發(fā)展無疑具有推動作用，在“健康中國”的戰(zhàn)略背景下，將為大眾健康帶來更多福祉，不僅對恢復(fù)因野生冬蟲夏草資源采挖過度引起的資源、環(huán)境和生態(tài)問題具有深遠(yuǎn)意義，而且對重金屬超標(biāo)提高冬蟲夏草品質(zhì)具有意義。然而，其對主產(chǎn)區(qū)地方經(jīng)濟、農(nóng)牧民收入是否會產(chǎn)生影響是必須面對的問題。從長遠(yuǎn)來看，冬蟲夏草培植技術(shù)的成功必將緩解人類需求對自然資源的壓力，促進瀕危藥材的可持續(xù)利用。
冬蟲夏草高新技術(shù)產(chǎn)品研發(fā)。目前冬蟲夏草主要以原草干草為主消費，市場上不多的加工產(chǎn)品也只是簡單的菌粉、膠囊和片劑，較為單一。超臨界萃取、超微粉碎、超濾技術(shù)、酶工程技術(shù)、微波輔助萃取等系列新技術(shù)的應(yīng)用將有助于產(chǎn)品形式的多樣化，發(fā)展冬蟲夏草產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟鏈。
冬蟲夏草應(yīng)用范圍的拓寬。自2012年8月15日原國家食品藥品監(jiān)督管理局發(fā)布《關(guān)于印發(fā)冬蟲夏草用于保健食品試點工作方案的通知》，第一次允許冬蟲夏草直接被用于保健食品的原料，共獲批5款冬蟲夏草保健食品，均為復(fù)方產(chǎn)品。2016年2月國家食品藥品監(jiān)督管理總局停止試點，含冬蟲夏草的保健食品相關(guān)申報審批工作按《保健食品注冊與備案管理辦法》有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。目前冬蟲夏草多數(shù)只能作為中藥材銷售，管理部門和企業(yè)應(yīng)該根據(jù)冬蟲夏草的屬性和市場需求，積極拓寬冬蟲夏草的應(yīng)用范圍，使得這一瑰寶真正造福大眾健康。
冬蟲夏草菌菌絲體發(fā)酵產(chǎn)品的挖掘。盡管冬蟲夏草培植成功，但是整個培植周期長，其成本短期內(nèi)不可能大幅度下降，而冬蟲夏草菌的菌絲體發(fā)酵成本低，發(fā)酵的菌絲體產(chǎn)品也具有多種功能（Dong et al. 2015），可以部分取代冬蟲夏草子實體，滿足人類健康需求。
冬蟲夏草培植產(chǎn)業(yè)化是一項涉及多學(xué)科、多技術(shù)及多層次的系統(tǒng)工程，其培植技術(shù)的成功再次證實了科學(xué)技術(shù)的進步給產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來重要影響和新的契機，同時現(xiàn)有的研究遠(yuǎn)不能滿足產(chǎn)業(yè)發(fā)展的科學(xué)需求。隨著科學(xué)的發(fā)展，冬蟲夏草的遺傳、生理、加工、活性物質(zhì)和功效等方面的研究不斷深入，冬蟲夏草產(chǎn)業(yè)必將蓬勃發(fā)展，這一中華醫(yī)藥瑰寶必將為更多人們帶來福祉。
來源：菌物學(xué)報 作者：董彩虹
