培植蛹虫草的培养基及其方法 技术领域:
本发明涉及一种用于培植蛹虫草的培养基及利用该培养基培植蛹虫草的方法。
背景技术:
蛹虫草又名北虫草,是虫草属的模式种。北虫草与冬虫夏草极为相似,均是动物与植物的联合体,所以两者具有相同或相近的药物组份。由于虫草中含有10余种甾醇类和10余种核苷类化合物、6种二肽类化合物、虫草多糖、多种维生素及无机盐等,且含有20多种氨基酸和核酸,这些丰富均衡的营养成份特别适用于免疫功能低下者,高脂血症和病后体虚患者服用,其独特的抗菌、抗病毒、抗癌,以及在提高机体抗病能力方面是任何食品都无法比拟的。
然而,野生虫草远不能满足人类的需要,人工大量采挖现已造成其严重的匮乏,故人工培植虫草类物种是人类一直在探索的课题。到目前为止,北虫草是唯一的可驯培的冬虫夏草,在具备一定条件下,人工培植的北虫草的药效成份可近似或高于野生冬虫夏草。
最近,人们开发具备产业化生产条件的北虫草方面积累了相当多的经验,例如,在CN1274006A公开的“人工培育冬虫夏草的方法”中,就采用将真菌种接入以大米20-25%、玉米10-15%、谷糖4-8%、蚕蛹1-2%及由水、葡萄糖、蛋白胨、磷酸二氢钾、硫酸镁、柠檬酸三胺、维生素B配成占重量份额地50-55%营养液的培养基中,然后再在避光和光照以及昼夜温差近10℃等条件下刺激生长。
除此之外,CN1421524A还公开了一种名称为“蛹虫草生长基质的配方及配制方法”的专利技术。其生长基质即培养基也是由葡萄糖、蛋白胨、柠檬酸、硫酸镁、维生素B、水、蛹虫粉和糙米组成。
另外,CN1148623A还公开了一种“北冬虫草菌丝体发酵工艺”的专门用于培养北冬虫夏草菌丝粉体的方法。该方法中,将北虫草子实体中获得的蛹草头孢菌种,在PDA斜面培养基上恒温培养7天制成斜面菌种,再将该菌种放入摇瓶内振荡3-4天,将纯熟好的菌种放入温度25-27℃,风量1∶0.4,压力0.05Mpa培养38-45小时的罐内,最后在上述条件下接种,再经脱水、干燥制成干菌种。
实际上,在人工培植北虫草的工艺中,扩种是人们普遍采用的技术方案。通常扩种的过程可大至分为三个阶段,第一阶段是在北虫草的母种上挖一小块菌丝放入培养基斜面上培植,即菌丝培养阶段;第二阶段等菌丝长满后再将菌丝放入液体的培养基中,通过摇床的摇动促使真菌生长,这一阶段是液体菌种培养阶段;第三阶段再将液体菌种放入培养基中培植虫草阶段。在上述三个阶段中,均需有培养基培植,而培养基的营养组份和培植环境是最关键的技术问题。
实践表明,培植出的虫草中有效药物含量是否均衡与培养基内所含的碳氮元素的比值有直接关系,由于有机碳是生成二肽、多糖,包括3-脱氧腺苷即虫草素,氮又是虫草生长的重要元素,且是核酸、氨基酸的组成部分。如培养基中碳含量过高易造成营养生长差,菌丝生长无力,使产量降低;而培养基中氮含量过高,会造成生长缓慢,阻碍子实体发育和成长,并使某些甾醇和核苷类营养成份显著降低,而氮含量过低,不利于菌丝的生长,子实体瘦小;其次,菌种在不同的生长阶段其所需碳氮含量是不完全相同的,如在营养生长阶段所需碳含量相对较低,而在子实体生长阶段,碳含量要求相对较高;另外,硒含量对提高虫草的药用价值能起到很重要的作用。
在培植环境方面,温度和昼夜温差是刺激生长的极为重要的外界因素,且在不同的生长阶段,环境温度、光照、湿度和昼夜温差也是一个变化量,这些也是现有技术所忽略的问题。
可见,在现有公开的北虫草培植技术中,对于碳氮比特别是动态的碳氮比并没有得到足够的重视,其所述的培养基中只是体现了磷、钙、钾等无机盐及营养成份等方面的配伍,而忽略了虫草生长所必须的内在因素和外部条件,这样,即影响了北虫草的产出量,同时,也在很大程度上影响了北虫草的质量。
发明内容:
本发明的目的是提供一种根据不同生长阶段调整培养基内碳氮含量比及生长环境,解决人工培植的蛹虫草所含药物组份和提高产量的培植蛹虫草的培养基及其方法。
本发明所提出的用于培植蛹虫草的培养基,该培养基中主要包括由熟谷物和蚕蛹制成的粘稠状混合物,且在该混合物内添加有含磷、钙、钾、镁离子的无机盐,所述混合物中碳元素的重量份额占总重量的0.4%-1.0%,而氮元素的重量份额占总重量的0.02%-0.05%。其中,混合物中的磷、钾离子可形成核酸,促进细胞分裂,钙离子可促进子实体生长,减少病害;混合物中碳氮比应为20∶1左右,碳元素含量低不利于二肽、多糖、虫草素等重要药物成份生成,而碳元素的重量份额过高,会阻碍菌丝的细胞分裂,即不利于子实体的形成;混合物中碳氮比不合理,是所培植的北虫草药物成份与野生虫草相比严重失衡的重要因素。
所述混合物中每公斤还应含有0.04-0.06mg的硒元素。所述谷物优选大米。
专门利用上述培养基培植蛹虫草的方法,包括将液体蛹虫草菌种在无菌条件下注入装有上述培养基的容器中,菌种在营养生长期环境温度保持在12℃-20℃,同时间隔预定时间给予避光和给予散射光照射,在后期生长阶段环境温度应保持在16℃-25℃,相对湿度为85%-95%。菌种在营养生长期环境温度低于12℃,菌丝的生长缓慢,而高于25℃,则菌丝易出现早衰现象;而在子实体后期生长阶段环境温度低于12℃,同样造成子实体生长较慢,高于25℃,子实体生长易发生枯萎。
在菌种后期生长阶段还包括向培养基表面喷射含有有机碳元素物料的步骤。
所述含有机碳元素物料可由液体葡萄糖构成。
所述营养生长阶段环境最佳温度在14℃-18℃,而在后期生长阶段环境最佳温度在18℃-22℃。
所述菌种生长期间其前五天左右保持在避光环境下生长,后五天左右保持在散射光照射的环境下生长。
本发明所提出的培养基中,正确地调整碳氮比,致使虫草中有11种甾醇、核苷和有机酸的含量达到或者高于野生虫草的含量,并保持了3-脱氧腺苷的高含量,同时可使子实体产量增加10%-15%。
【具体实施方式】
实施例1:培养基的配制中,其各级份的重量份额为:选用大米41%,干品蚕蛹2.5%,蛋白胨0.25%,无机盐0.25%,葡萄糖0.6%,余量为水。经计算,碳元互的含量为0.74%,氮含量为0.034%。将液体蛹虫草菌种在无菌条件下注入装有上述培养基的容器中,菌种在营养生长期环境温度保持在16℃左右,且在前五天内避光,后五天给予散射光照射;在后期生长阶段环境温度应保持在20℃左右,相对湿度为85%,同时用0.5%葡萄糖溶液对培养基表面喷洒,以补充碳源。