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北虫草之研究与应用Ⅱ—北虫草的培养

   日期:2015-09-11     来源:台糖通讯    浏览:2859    评论:0    
核心提示:蛹虫草为子囊菌亚门、麦角菌目、麦角菌科之真菌,蛹虫草生理活性物质有虫草素、虫草酸、蛹虫草多醣体和超氧化物歧化酶等,其功效近似冬虫夏草子实体,比菌丝体的营养价值更高,古医学典籍记载其具有镇静、消炎、止血化痰、补精髓等功效,而近来研究文献也指出,北虫草对肾炎、肝炎、肿瘤、哮喘、神经衰弱等疾病有明显改善效果。
  
 

 圖四:蟲草趨光性強,每天需固定調控照光時數與玻璃瓶轉向

文/畜殖事业部 范宜琮

 

蛹虫草为子囊菌亚门、麦角菌目、麦角菌科之真菌,蛹虫草生理活性物质有虫草素、虫草酸、蛹虫草多醣体和超氧化物歧化酶等,其功效近似冬虫夏草子实体,比菌丝体的营养价值更高,古医学典籍记载其具有镇静、消炎、止血化痰、补精髓等功效,而近来研究文献也指出,北虫草对肾炎、肝炎、肿瘤、哮喘、神经衰弱等疾病有明显改善效果。

 

因此,相当多学者与科学家不断研究,如何将具有药理疗效之北虫草子实体,藉由人工繁衍得到其珍贵的成分;1990年代初期有较为突破性的进展,系以米培养基进行培养得到子实体,而近年日本、南韩培养技术更是日益精进,日本田边三菱制药株式会社从国产虫草开发纯化具有治疗多发性硬化症之药物(Fingolimod, FTY720)营销全球,这股风气也吹进了北美,加拿大、美国开始研究如何培育北虫草。

 

 培養北蟲草的過程

▲培养北虫草的过程

菌种培养耗力费时

 

北虫草子实体培养须从菌种开始。北虫草菌种容易退化且菌种取得不易,因此在菌种的取得、筛选、维护与评估子实体之生产能力,即需花费相当心力与时间,从取得菌株到实际生产都需要一年以上的时间进行试验,又因为北虫草菌种极易退化,必须长时间进行预防退化与菌株复壮工作。而辨识北虫草菌种最简单方式,即是菌种生长在马铃薯固态培养基会分泌鸭梨黄颜色代谢物于培养基上,而菌种在照光之后菌丝亦会产生类胡萝卜素颜色(金黄)。

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子实体培养须细心呵护

 

北虫草子实体生长栽种培养基甚多,如大米、淀粉、小米、麦粒…等,目前多以大米为基础培养基,培养基攸关北虫草子实体产率与及子实体质量,且以玻璃瓶栽种为主要之生产方式,北虫草在培养过程,培养人员必须每天细心观察培养瓶内虫草是否有遭受污染,污染源包括杂菌以及粉螨等。

 

培养北虫草空间需有良好生产动线,从灭菌室→接种室→暗房培养室,依序推进,人员进出亦须管制,而相关培养空间亦须定时清理以防止污染。

 

北虫草培养基配制妥当后送入灭菌釜进行高温灭菌,灭菌完毕后取出培养基,再于无菌操作台冷却至室温后,方可进行接种液体菌种,接种完,即送入暗房进行低温培养;此阶段必须避光培养约2~3周,再进行照光培养,此时菌丝会完全布满米培养基并延伸瓶底。

 

菌丝照光约一段时间后,菌丝转金黄色(即分泌类胡萝卜素),菌丝将逐渐形成小绒球状,并发育为子实体,此时称之为出草,由于细小之虫草趋旋光性强,每天需固定调控照光时数与玻璃瓶转向(如附图四),这个阶段就必须小心地观察北虫草之生长状态。

 

培养环境马虎不得

 

因为光源、温度、湿度、CO2浓度均会直接影响子实体生长,出草后之北虫草必须细心呵护才能茁壮生长,培养的过程中,必须精密地控制温、湿度,每天也必须转动玻璃瓶适时调整子实体生长方向,否则在见光培养初期子实体可能长歪,见光培养约45天后,子实体高度约达5~8cm以上即可进行采收,温度过低与过高均将造成子实体发育缓慢,甚至不长。采收时,斜口镊灭菌后,伸入玻璃瓶内将子实体从根部拔起,待采收完毕后,即可再喷营养液;约一个月后可再采收第二批北虫草。

 

培养北虫草须定时进行有性繁殖(即进行杂交选育的工作)方能维持优质菌种来源,育种工作至少在半年或一年以上时间,才能评估菌株是否具有商业价值,因此培育菌种必须花费冗长时间与心力。

 

 

▲光源、温度、湿度、CO2浓均会影响子实体生长

结语

 

北虫草从菌种培养到子实体收成需要三个月时间,攸关子实体是否发育之因素相当多,其中环节若有闪失,将造成培育失败。北虫草为虫生真菌,能藉由人工培养、大量繁殖以取代传统冬虫夏草子实体,在生物科技界,它确实扮演相当重要角色,目前北虫草为全世界唯一可人工培养出与冬虫夏草理疗成分近似之品种,若能深入研究,掌握培养技术,相信未来将具有良好商业潜力。

 
     
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