CN103270887B - 蚕蛹北冬虫夏草工厂化栽培技术 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种北冬虫夏草工厂化生产的方法，从母种分离到出草，整个过程中的环境因子调控均做出了一一说明。我们经过严格筛选，得到了适合大规模生产的菌种，并已形成完整的菌种保存及复壮体系，生产过程中使用蚕蛹为唯一原料，不添加任何激素及化学药品，以保证所生产出的北冬虫夏草健康无污染，我们使用了大型高压灭菌及自动接种设备，降低了污染系数，提高了生产效率，整个生产过程中严格遵循无菌操作，培养室内环境指标按各个生长阶段需求调控，为虫草正常生长发育提供了有力保障。本专利生产效率高，产品质量好、保存时间长，药效保存完整，适用于北冬虫夏草工厂化生产。

Description

蚕蛹北冬虫夏草工厂化栽培技术

技术领域：本发明涉及一种兼具食用和药用价值的优质珍贵大型真菌的人工栽培方法，即蚕蛹北冬虫夏草高产菌株工厂化栽培技术，属于食药用真菌的人工栽培领域。

背景技术：北冬虫夏草[Cordyceps militaris(L.Fr)Link]也叫蛹虫草或蛹草，俗名不老草，是虫，菌结合的一种大型食药用真菌，属子囊菌亚门麦角菌科虫草属真菌，与冬虫夏草同属异种，寄生于鳞翅目、鞘翅目等昆虫的蛹和幼虫中，主要分布在排水良好的褐色或黑褐色的森林土壤中，生活在土中或树叶、草丛及地上的树皮缝里。多数子座丛生，少数单生，子座长2-5cm，粗0.5-0.9mm，子座顶端有许多乳头状突起的子囊壳，每个鲜重0.8-1.3g，干重0.28-3.2g。

北冬虫夏草为全草入药，含蛹体、子座、菌丝体等，其有效成分包括：虫草素、虫草酸、虫草多糖、SOD等。性平，味甘，具有抗疲劳、抗衰老，增强免疫和性功能等作用，可杀灭喉癌细胞，能补肺益胃，壮阳，有扶虚损、益精气、止血、化痰、镇静等多种功能。1988年，由人民卫生出版社出版的《全国中草药汇编》中记载了北冬虫夏草的子实体及虫体可做冬虫夏草入药。经中国医学科学院，中科院药物研究所等权威部门检测表明，北冬虫夏草的一些主要营养成分及活性成分(虫草素、虫草酸、虫草多糖、SOD酶活等)都要高于冬虫夏草，因此，北冬虫夏草已发展成为冬虫夏草的理想替代品。

野生的北冬虫夏草为国家采集收购品种，但资源极为短缺，市场价格又甚为昂贵，随着其珍贵的食药用价值被越来越多的人所接受、了解，市场需求逐渐增大，但是在其生产过程中常出现菌丝不转色、徒长，子实体产量减少或根本不产生子实体等现象，大规模生产时，尚存在技术不成熟、不配套，劳动强度大、工作效率低、污染严重等问题，这都成为了限制其进行大规模生产的因素，此时，大规模的生产药用成分及性状稳定的北冬虫夏草势在必行。

目前，国内外对北冬虫夏草有效成分及药理药效方面的研究比较深入，人工栽培方面的研究也从未间断过，近年来，使用大米、小麦等对北冬虫夏草进行栽培都取得了成功，并已有一部分开始了规模化生产。1987年开始，陆续有大量的北冬虫夏草方面研究的专利被公开，其中不乏关于对其进行工厂化生产的内容，专利号93111121.8的“蛹虫草子实体与菌丝体工厂化生产技术”主要通过发酵罐对菌丝体进行扩繁，满足人们对其的需求；专利号00130381.3的“蚕蛹虫草工厂化生产方法”选择柞蚕茧，剥茧选蛹，对蛹进行消毒然后向蛹体内注射菌液，培养僵菌；专利号为200910305635.1的“一种蛹虫草工厂化培养方法”采用先进的自动洗瓶机、自动灌注机以及自动液体接种机设备，并优化了堆叠次序，但是对生产材料及具体生产方法及环境调控等未做进一步的介绍；专利号为201210121382.4的“一种蛹虫草子实体的规模化栽培方法和质量检测方法”使用大米培养基进行栽培蛹虫草，并且详细说明了整个过程中环境因子的调控。申鸿等(蚕体和蛹粉代料培养基上的蛹虫草生长状况和品质检测.蚕业科学，2012，38(1)：0130-0134)研究表明，同一菌株在不同的培养基质中培育蛹虫草，蚕体培养基中所培育的蛹虫草品质性状及虫草素含量高于蛹粉与粳米及糯米培养基。而目前，使用蚕蛹作为基质进行大规模生产北冬虫夏草尚未实现。

发明内容：本发明所要解决的技术问题是客服现有技术的不足，提供一种新型的北冬虫夏草工厂化栽培技术，该技术以蚕蛹为唯一原料，使用液体菌种直接向蛹体喷洒接种，虫草成品使用冻干机冷冻干燥，具有生产效率高，菌丝及子座生长速度快，性状稳定，无外来污染，药用成分高，生物学效率高，保存效果好，保存时间长等优点。

本发明所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的：

北冬虫夏草母种在PDA培养基上进行扩大培养后接种于液体培养基中获得液体菌种，将液体菌种经自动接种机接种于已经过高压灭菌的蚕蛹中，培养直至菌种吃透蛹体。在蛹体表面出现浅黄色点状突起即子座原基时，开盖等待出草，此时温度控制在18℃，空气相对湿度80％以上，光照强度200-300Lux。

本发明选用的是一次成型的聚丙烯菌种瓶，根据不同生长阶段，通过调整瓶盖内的过滤网及适时摘除瓶盖来调节通气状况。我院购进的20 000L超大型高压灭菌柜，每次可完成对4500瓶以上的培养基质进行高压灭菌，同时我院引进的自动接种设备具备四口接种的功能，每小时可接种3800瓶，这都大大的提高了北冬虫夏草的生产效率。

本发明中，所使用的菌种为经过发酵罐发酵培养的液体菌种，生产周期短，菌球密度均一，接种后，发菌速度均匀，菌丝吃料速度快，覆盖料面时间短，接种后保持室温25℃，不进行通风处理，静置5天后，菌丝布满料面，此时逐渐加光，并保证室内空气湿度80％以上；当培养料表面有虫草原基产生时，调整光照强度至200-300Lux，此时打开瓶盖，使用专业喷雾设备向料面喷水，设置温度为19-20℃，空气相对湿度85-90％，直至虫草收获；待虫草长至4cm以上时，准备开始采收，将聚丙烯菌种瓶从瓶底部环切，将虫草子座与蛹体部分完整取出，冷冻干燥30小时后，采用真空密封盒包装备用。

本发明中所选用的各级菌种培养料配方为：

母种培养基：

PDA培养基：马铃薯200g，葡萄糖20g，琼脂20g，KH₂PO₄ 1g，MgSO₄ 0.5g，加水至1000ml，pH自然。

液体发酵罐培养基：马铃薯200g，白砂糖180g，蛋白胨12g，酵母粉8g，MgSO₄ 2g，KH₂PO₄ 1g，加水至1000ml，pH自然。

北冬虫夏草栽培培养料：选用速冻蚕蛹，每瓶150g，121℃高压灭菌50min，冷却后使用全自动接种设备，每瓶接种5ml。

本发明整体考察了北冬虫夏草栽培过程中各级培养基的组成、接种后至出草之前各种环境因子(温度、湿度、光照强度等)对虫草长势及产量的影响程度，在此基础上，优化和筛选出了最适宜虫草生长的因子，形成了一套完整、系统的北冬虫夏草人工栽培方法。本发明方法可有效提高北冬虫夏草生产效率，接种后发菌速度快，菌丝整齐致密，满瓶时间短，现原基时间早，虫草子座质量好，数量多，生物学效率可达100％以上。

附图说明：

图1利用蚕蛹进行工厂化栽培北冬虫夏草的工艺流程；

图2野生北冬虫夏草图片；

图3北冬虫夏草母种及液体菌种培养；

图4北冬虫夏草鲜品图片；

图5北冬虫夏草采收过程；

图6北冬虫夏草干品；

图7北冬虫夏草工厂化生产过程中所使用的自动接种机、自动洗瓶机、全自动高压灭菌柜及培养室内一角。

具体实施方式：

下面结合具体实例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述更加清楚。但这些实例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域的技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。

实验材料：

野生的蛹虫草子座从长白山采集，主要生物学性状如下：

子座单生或散生，从寄主头部或者节间长出，多为圆柱形，少数可见扁状，橙黄色。子座高2-6cm，宽2-4mm；顶端稍宽，为3-6mm，子座顶端具有乳头状突起的子囊壳，一般为卵形，颜色稍深，半埋于子座中。

北冬虫夏草菌种的分离：

采用组织分离法，在无菌室内，选用品质优良的北冬虫夏草子座，切取顶端子实体部分，大小0.2-0.4cm，将组织表面用清水洗净，再用0.1-0.2％升汞水消毒处理1-2min，然后用无菌水冲洗2次，再接种于培养基(马铃薯200g，葡萄糖20g，琼脂20g，KH₂PO₄ 1g，MgSO₄0.5g，加水至1000ml，pH自然)中央，整个过程都应遵循无菌操作，接种后置于25℃恒温暗培养，3-5天后可见由组织块长出白色绒毛状菌丝。

北冬虫夏草工厂化栽培技术：

1、将从野生北冬虫夏草子座上分离得到的北冬虫夏草母种在PDA培养基上扩大培养后，接种于液体培养基上(PDB培养基：配方同PDA，不加琼脂)，静置24h后，25℃震荡培养，获得北冬虫夏草液体菌种。

2、将北冬虫夏草液体菌种接种于液体发酵罐中(营养液配方：马铃薯200g，白砂糖180g，蛋白胨12g，酵母粉8g，MgSO₄ 2g，KH₂PO₄ 1g，加水至1000ml，pH自然。)，25℃光培养5天，既得可以进行大规模自动接种使用的菌种。

3、将采购自山东省栖霞市的优质速冻蚕蛹按照150g/瓶的标准进行装瓶，121℃高压灭菌50min，冷却后使用自动接种设备进行接种，每瓶接种5ml，接种后转至培养室内，25℃暗培养5天，菌丝即可覆盖料面；此时转至光培养，调整室内温度19-20℃，20-25天即可有虫草子座原基产生，增加光照至200-300lux，打开瓶盖，向料面均匀喷水，以喷雾状落入瓶内而不积水为宜，保持空气湿度在85-90％，子座原基开始伸长，颜色逐渐由淡黄色转为深黄色，接种后45-50天，虫草伸长可达4cm，此时即可采收。平均每瓶虫草子座鲜重90-120g，生物学效率为163.7％。

其中，北冬虫夏草的生物学效率计算公式如下所示：

生物学效率(％)＝(北冬虫夏草子座鲜重/蚕蛹干重)×100％

4、采收的北冬虫夏草按照需求可将子座与蛹体分离或整体由瓶内取出，使用大型冻干机，冻干30小时以后，可完成对其冷冻干燥过程，将冻干后的成品装入真空密封盒，密封保存，这样就可以保证其干燥后颜色、形状均不发生改变，并且贮存时间长，药效保存完整。

北冬虫夏草工厂化栽培产量分析：

我工厂现每天可加工鲜蛹1400kg，生产北冬虫夏草9300瓶，每瓶可产虫草子座鲜重90-120g，干重26-32g，即每天可生产虫草子座鲜品837-1116kg，干品241.8-297.6kg，生产周期45-60天。

Claims (5)

1.一种以蚕蛹为唯一原料对北冬虫夏草进行工厂化栽培的方法，包括如下步骤：

(1)母种的制备：将采集到的野生的北冬虫夏草子座进行组织分离，切取顶端子实体部分，大小0.2-0.4cm，将组织表面用清水洗净，再用0.1-0.2％升汞水消毒处理1-2min，然后用无菌水冲洗2次，接种于PDA培养基中，25℃暗培养；

(2)液体菌种的制备：将母种经扩大培养后接种于PDB培养基中，静置24h后，25℃震荡培养，再将其接种于发酵罐中，25℃光培养5天，即得进行大规模自动接种使用的液体菌种；

发酵罐培养基为：马铃薯200g，白砂糖180g，蛋白胨12g，酵母粉8g，MgSO₄ 2g，KH₂PO₄1g，加水至1000ml，pH自然；

(3)接种及前期管理：将速冻蚕蛹按照150g/瓶的标准进行装瓶，121℃高压灭菌50min，冷却后使用自动接种设备进行接种，每瓶接种5ml，接种后转至培养室内，25℃暗培养5天，菌丝即覆盖料面；

所述的瓶选用的是一次成型的聚丙烯菌种瓶，根据不同生长阶段，通过调整瓶盖内的过滤网及适时摘除瓶盖来调节通气状况；

(4)出草前后管理：转至光培养，调整室内温度19-20℃，20-25天即有虫草子座原基产生，增加光照至200-300lux，打开瓶盖，向料面均匀喷水，喷雾状落入瓶内而不积水，保持空气湿度在85-90％；

(5)采收：接种后45-50天，虫草伸长达4cm，此时即采收。

2.如权利要求1所述的以蚕蛹为唯一原料对北冬虫夏草进行工厂化栽培的方法，其特征在于步骤(1)所述的PDA培养基为：马铃薯200g，葡萄糖20g，琼脂20g，KH₂PO₄1g，MgSO₄0.5g，加水至1000ml，pH自然。

3.如权利要求1所述的以蚕蛹为唯一原料对北冬虫夏草进行工厂化栽培的方法，其特征在于步骤(3)所述的自动接种设备每小时接种3800瓶。

4.如权利要求1所述的以蚕蛹为唯一原料对北冬虫夏草进行工厂化栽培的方法，其特征在于步骤(5)所述的采收的北冬虫夏草平均每瓶虫草子座鲜重90-120g，生物学效率为163.7％。

5.如权利要求1所述的以蚕蛹为唯一原料对北冬虫夏草进行工厂化栽培的方法，其特征在于每天加工鲜蛹1400kg，生产北冬虫夏草9300瓶，每瓶产虫草子座鲜重90-120g，干重26-32g，即每天生产虫草子座鲜品837-1116kg，干品241.8-297.6kg，生产周期45-60天。