生物技術(shù)發(fā)展史上的里程碑----人工蟲草菌絲的制取

1、生物技術(shù)發(fā)展史上的里程碑-人工蟲草菌絲的制取    核心提示：美麗的青藏高原，充滿神奇，富含寶藏。生長在高原海撥4500米以上、被譽為“雪山珍寶”的冬蟲夏草就是其中的一種。冬蟲夏草是昆蟲和真菌的結(jié)合體，是蟲草菌寄生于鱗翅目蝙蝠蛾的幼蟲生長而成，是一種藥用和食用珍.美麗的青藏高原，充滿神奇，富含寶藏。生長在高原海撥4500米以上、被譽為“雪山珍寶”的冬蟲夏草就是其中的一種。冬蟲夏草是昆蟲和真菌的結(jié)合體，是蟲草菌寄生于鱗翅目蝙蝠蛾的幼蟲生長而成，是一種藥用和食用珍品，素有“藥中之王”之稱。全世界冬蟲夏草共有300種以上，但只有我國青藏雪域出產(chǎn)的冬蟲夏草真正具

2、有奇特的藥用價值，民間很早就有“冬天是蟲，夏天是草，冬蟲夏草是個寶”的說法。因為有極高的藥用價值，國內(nèi)外需求量越來越大，但天然蟲草資源數(shù)量有限，主產(chǎn)區(qū)青海平均年產(chǎn)量約30噸左右，占全國產(chǎn)量的60%以上，而年需求量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過100噸，所以每公斤冬蟲夏草的市價已由八十年代以前20元，上升到現(xiàn)在的2萬元，二十年間價格提高了1000倍之多，是少有的緊缺藥材。如何用人工培養(yǎng)方法取得更多的冬蟲夏草為大眾健康服務(wù)，一直是有關(guān)研究機構(gòu)、學(xué)者和科研人員攻關(guān)的對象，也是醫(yī)療保健行業(yè)中迫切需要解決的問題。          分離菌種

3、60;   揭秘蟲草          冬蟲夏草人工培育有兩條途徑：一是，人工飼養(yǎng)寄主蟲，用蟲草菌接種到寄主蟲上，使它成為人工感染的冬蟲夏草。但這條途徑因養(yǎng)蟲技術(shù)和接種技術(shù)一直不過關(guān)，雖然已經(jīng)可以從數(shù)干條寄主蟲中偶然接上一兩條人工蟲草，因養(yǎng)蟲很難，成本太高，近年內(nèi)還不可能獲得經(jīng)濟(jì)效益。二是，將分離到的冬蟲夏草菌，接種到人工配制的流體培養(yǎng)基中，通過工業(yè)發(fā)酵技術(shù)來大量繁殖冬蟲夏草菌絲。因為天然冬蟲夏草也是蟲草菌利用蝙蝠蛾幼蟲的體液來生長菌絲，后來菌絲占據(jù)全部蟲體而形成冬蟲夏草。這條人工生產(chǎn)

4、途徑如能研究成功，就可以用工業(yè)方法大量生產(chǎn)蟲草菌絲，來滿足醫(yī)藥和保健品方面的需用。關(guān)鍵問題是必須菌種正確。          因此如何準(zhǔn)確地分離到真正的冬蟲夏草菌，并科學(xué)地證明是蟲草菌，就成為最最重要的主攻方向。真菌學(xué)界公認(rèn)：全世界冬蟲夏草有300多種，如要證明你得到的菌種是某種冬蟲夏草的無性階段，就必須能做到完成它的整個發(fā)育周期。也就是：          一、在無菌條件下，在容器中完成從菌絲-生長子座-生長子囊孢子的生長發(fā)育周期。“

5、子座”(即蟲草草的部分)相當(dāng)高等植物的抽穗，最后要在子座上形成囊果并長出子囊孢子(相當(dāng)高等植物的種子)，子囊孢子是真菌的有性階段的種子，這種人工培養(yǎng)的種子(子囊孢子)如和野生的天然蟲草的種子(子囊孢子)一樣，這就證明是同一個種。在容器中滅菌培養(yǎng)的蟲草菌生長到后期，在菌絲中還能長出一種無性孢子，稱“分生孢子”，其特征是鑒定該菌在分類上與其他種區(qū)別的主要依據(jù)。          二、將分離到的菌直接接種到寄主蟲(蝙蝠蛾幼蟲)上要能形成與天然蟲草完全相同的全株冬蟲夏草。     &

6、#160;    以上兩途徑能完成一條，就可證實你分離到的菌種是冬蟲夏草的純培養(yǎng)真菌，即它的無性階段。          目前瑞東科工貿(mào)有限公司用于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)的菌種就是沈南英研究員率先分離得到的，并在八十年代初和九十年代末先后都驗證過的，也是在我國惟一做到的兩種證明方法都能完成整個發(fā)育周期的正確蟲草菌菌種。          我國著名蟲草專家沈南英研究員是發(fā)現(xiàn)冬蟲夏草無性階段的第一人，而沈老為了這一研

7、究課題付出了四十多年的心血和常人難以想象的代價。          1964年，沈南英研究員被調(diào)到青少從事草原研究。這期間他注意到有許多群眾在挖一種藥材-冬蟲夏草，一種似草非草、似蟲非蟲的東西，這是什么?為什么有那么大的作用?好奇心驅(qū)使他萌發(fā)了研究蟲草的念頭，于是他走上了研究蟲草的漫漫征程。沈南英和研究組的同志們每次上山都要挖回數(shù)百到數(shù)千條寄主蟲，由于缺氧和過度疲勞，嚴(yán)重的高原反應(yīng)使他頭痛欲裂，胸悶似堵，渾身無力。但想研究蟲草，實地考察，野外采挖是必不可少的。有時高原上變化無常的天氣也給野外工作帶來極大麻煩，沈南英

8、硬是以堅強的意志挺了過來。這時有的領(lǐng)導(dǎo)認(rèn)為沈南英是草原研究所的副所長，主業(yè)應(yīng)當(dāng)是草原，怎么迷上了蟲草，認(rèn)為他不務(wù)正業(yè)，而執(zhí)著的沈南英絲毫沒有放棄心中的理想，竟然頂著重重壓力，堅持不懈地刻苦研究。          分離菌種并進(jìn)行人工培養(yǎng)有兩種方法-是組織分離法，采集未成熟的新鮮冬蟲夏草，洗凈，表面殺菌消毒，在無菌條件下切去外皮，避開腸道，切取白凈組織，剪碎，接于他離培養(yǎng)基表面，在適宜溫度下培養(yǎng)。一種是子囊孢子培養(yǎng)法，將尚未成熟的野生天然蟲草移栽到有保護(hù)條件圃中，用消毒紙袋套在它的子座上，使彈出的子囊孢子附著在紙袋上

9、，收取紙袋陰干，用離心方法凈化，取得凈化孢子，用消毒的土壤浸出液稀釋，接種在分離培養(yǎng)基上在18室溫培養(yǎng)，在低溫顯微鏡下挑選已經(jīng)萌發(fā)，四周沒有雜菌污染的子囊孢子，移到滅菌培養(yǎng)皿中分離培養(yǎng)。          這兩種分離培養(yǎng)方法的關(guān)鍵在于培養(yǎng)基，因為蟲草菌寄生在蝙蝠蛾幼蟲體內(nèi)，這樣就要求培養(yǎng)基的營養(yǎng)成份與蝙蝠蛾幼蟲的體液類似。最初，不但要采集冬蟲夏草用以分離菌種，而且還要挖取還沒有被蟲草菌寄生的蝙蝠蛾幼蟲提取無菌體液制作培養(yǎng)基，如此，工作量就很大了，為了獲更多的蟲草寄主蟲，作首次分離蟲草菌的培養(yǎng)基，獲得蟲草菌后，還要找

10、到可以取代寄主蟲容易取材配制的培養(yǎng)基，沈南英經(jīng)常在蟲草采集區(qū)住下，風(fēng)餐露宿，一邊分離、培養(yǎng)，一邊研究配制培養(yǎng)基的配方。不合適，還是不合適，對沈南英而言，他更熟悉的是失敗，但他更清楚，每一次失敗其實都是向成功走近了一步，哪怕只有一點點。終于他研究出與蝙蝠蛾幼蟲體液一致的培養(yǎng)基配方，這不但使蟲草真菌人工培養(yǎng)研究取得成功，而也使將來工業(yè)化發(fā)酵生產(chǎn)菌絲成為可能。          發(fā)酵生產(chǎn)    開發(fā)利用       

11、60;  發(fā)現(xiàn)了冬蟲夏草的無性階段-中華被毛孢并不是結(jié)束，作為一名科技工作者，沈南英想得更多的是通過什么方法可將人工培養(yǎng)的蟲草菌絲工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)出來，將科技轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實生產(chǎn)力，為社會、為人類做貢獻(xiàn)，真正實現(xiàn)生產(chǎn)大量人工蟲草菌絲為大眾健康服務(wù)。于是沈南英又開始了跋涉，他不遠(yuǎn)千里來到杭州，與華東醫(yī)藥集團(tuán)合作，利用制藥廠的生產(chǎn)條件，作為中試實踐基地，用蟲草菌生產(chǎn)一種名為“百令”膠囊的新藥，現(xiàn)在已是浙江省的名牌產(chǎn)品，成為同類藥品中銷量最大、藥效最佳、用途很廣的名牌新藥?！鞍倭睢蹦z囊的成功開發(fā)是人工蟲萆菌絲應(yīng)用的第一步，是沈南英將自己的科研成果運用到企業(yè)生產(chǎn)中的第一次嘗試，是人工蟲草菌絲服務(wù)社

12、會的第一次飛躍。          總結(jié)多年來的科研成果，沈南英研究員于1997年4月申請“中國冬蟲夏草的的發(fā)酵生產(chǎn)方法”發(fā)明專利，該專利于2001年初被授予專利權(quán)。此項專利使工業(yè)化發(fā)酵生產(chǎn)菌絲得以實現(xiàn)，而且生產(chǎn)成本低，生產(chǎn)速度快，真菌純凈，無雜菌。          為更大規(guī)模的生產(chǎn)菌絲，更大范圍的開發(fā)應(yīng)用，沈南英一直在尋找更合適的合作伙伴。當(dāng)遇到同樣懷著“服務(wù)大眾健康，振興祖國醫(yī)學(xué)”之心的企業(yè)家唐與山時，沈南英覺得多年的夢想終于可以

13、實現(xiàn)了，雙方一拍即合，這個結(jié)合是冬蟲夏草走向科企結(jié)合之路，這個結(jié)合是冬蟲夏草走向工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)的開始，這個結(jié)合是冬蟲夏草進(jìn)一步開發(fā)利用的基點，這個結(jié)合是瑞東公司攀登生物科技高峰，摘取中藥明珠的標(biāo)志。          瑞東公司走生物高科技之路不是空中樓閣，以沈南英研究員為技術(shù)總監(jiān)的專業(yè)科研隊伍以沈老的一個專利、三項技術(shù)為開發(fā)應(yīng)用的基石，即“中國冬蟲夏草的發(fā)酵生產(chǎn)方法”發(fā)明專利，冬蟲夏草菌種的人工分離技術(shù)、冬蟲夏草的人工培養(yǎng)繁殖技術(shù)和冬蟲夏草菌工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)，以此來實現(xiàn)人工蟲草菌絲應(yīng)用的第二次飛躍-開發(fā)下游產(chǎn)品，更

14、大范圍地為大眾健康服務(wù)。          通過從天然蟲草中分離得到菌種，實驗室優(yōu)選和擴(kuò)大培養(yǎng)，在發(fā)酵蛾中進(jìn)行工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)三個步驟得到中華被毛孢菌絲。在培養(yǎng)與發(fā)酵過程中，環(huán)境與天然環(huán)境盡量一致，工業(yè)化生產(chǎn)的菌絲因發(fā)酵培養(yǎng)液，經(jīng)過水解處理后進(jìn)入罐中，無培養(yǎng)基殘液，菌絲純度高，又因菌種正中，與天然蟲草寄主蟲中的菌絲在有效成分、藥理作用和臨床功效相當(dāng)，其中多糖與氨基酸含量上要超過天然蟲草，而價格只有天然蟲草的十分之一到二十分之一，在由此才使冬蟲夏草這味名貴中藥能走入尋常百姓家，供大眾消費，實現(xiàn)中藥處方中的天然冬蟲夏草可用人工蟲草菌絲替代。          “一個專利、三項技術(shù)”開創(chuàng)了人類人工生產(chǎn)蟲草菌絲的新紀(jì)元，也是世界生物技術(shù)發(fā)展史上的里程碑，瑞東公司為大眾健康做出貢獻(xiàn)，為中藥現(xiàn)代化做出貢獻(xiàn)，為生物高科技企業(yè)做出了表率。          時下，正值萬物復(fù)蘇，春暖花開，年逾七旬的沈南英研究員又