冬蟲夏草：從科學到產業
發布時間：2016-05-04
核心提示：對冬蟲夏草培植相關基礎研究和關鍵技術進行了總結，對寄主昆蟲選育及規模化飼養關鍵技術到冬蟲夏草菌菌種篩選、侵染途徑和培植以及培植產品與野生冬蟲夏草化學成分和蛋白質譜比較等進行了論述。
摘 要：作為名貴傳統藥材，冬蟲夏草的研究方興未艾。無性型的確定、學名的變更和“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、公眾的認可及地方經濟的重要作用等被推薦為“國菌”；“蟲草產業發展金湖宣言”從產、學、研倡議“尊重科學、利好產業”的發展思路。隨著科學研究深入和產業技術發展，冬蟲夏草培植獲得成功。本專刊對冬蟲夏草培植相關基礎研究和關鍵技術進行了總結，對寄主昆蟲選育及規模化飼養關鍵技術到冬蟲夏草菌菌種篩選、侵染途徑和培植以及培植產品與野生冬蟲夏草化學成分和蛋白質譜比較等進行了論述。冬蟲夏草培植的成功，不論從科學還是產業的角度，都具有里程碑式的意義。
冬蟲夏草是青藏高原地區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，不僅使其成為科學研究的熱點，而且極大地促進了產業發展，現將重要進展簡述如下：
冬蟲夏草菌科學名稱。冬蟲夏草菌于1843年由英國真菌學家Berkeley將其定名為Sphaeria sinensis Berk.（Berkeley 1843）；1878年，意大利學者Saccardo又將其轉到Cordyceps (Fr.) link，名稱為Cordyceps sinensis (Berk.) Sacc.（Saccardo 1878）；2007年，Sung et al.（2007）基于多基因系統學分析的結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“一個真菌一個名稱”新的命名法規（Taylor 2011），Ophiocordyceps sinensis (Berk.) G.H. Sung et al.為冬蟲夏草菌唯一科學名稱。
“國菌”冬蟲夏草。冬蟲夏草主要分布于青藏高原，中國冬蟲夏草產區面積約占世界總產區面積的90%（Winkler 2008），年產量占世界總年產量的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），被譽為中華醫藥瑰寶（郭英蘭等 2010）；冬蟲夏草是產區經濟發展和農牧民收入主要來源，主產區80%以上的農牧民家庭靠冬蟲夏草增收，出售冬蟲夏草收入占到農牧民總收入的50%–80%（馬有祥 2010）；冬蟲夏草被認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、利好產業”的金湖宣言。在蟲草產業蓬勃發展的同時，由于真菌學分類學家強調“隸屬關系”而中藥學家強調“功效關系”，導致冬蟲夏草及冬蟲夏草菌、冬蟲夏草產品名稱等諸多方面的分歧，給蟲草產業的發展造成了極大地負面影響。中國菌物學會于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業高峰論壇”，針對產業發展中出現的問題進行了廣泛熱烈的討論，形成了蟲草產業發展金湖建議和金湖宣言，分別提交相關管理部門和在《菌物學報》正式發表（董彩虹等2016），以“尊重科學、利好產業”為原則，綜合學科和行業間觀點，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識，這一綱領文獻將規范蟲草相關的科學命名、分類、產品及管理，促進產、學、研、管的真正結合，促進這一產業的健康有序發展。
冬蟲夏草培植。規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，也一直是科學研究和產業發展的熱點問題。廣東東陽光藥業冬蟲夏草繁育與產品研發重點研究室經過十余年研發，模擬冬蟲夏草原生地生態條件，成功完成了冬蟲夏草規模化培植的產業化過程，突破了寄主昆蟲蟲種選擇、品質選育、規模化繁殖等關鍵技術，冬蟲夏草菌培養技術、侵染寄主昆蟲技術及大規模成草等核心技術。冬蟲夏草培植的成功，不論對科學還是產業，都不愧為是里程碑式的創新性成果。
《菌物學報》“冬蟲夏草專刊”主要收錄了冬蟲夏草培植及品質方面的相關研究，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（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模化飼養、冬蟲夏草菌培養、侵染機理、接種方法及子實體發育條件等。魏江春等（2016）對培植的冬蟲夏草通過分子系統學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菌株的篩選（呂延華等2016）及其培養基和培養條件優化（張宗耀等2016）。寄主昆蟲方面研究了發育速度快、繁殖能力強、冬蟲夏草菌侵染率和冬蟲夏草產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模化飼養的影響（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成分（多糖、糖醇、氨基酸、核苷、甾醇、脂肪酸和揮發性成分）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）。冬蟲夏草不同發育時期蛋白質組iTRAQ質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組成分布存在明顯差異（張晗星等2016）。以專刊的形式系統展示冬蟲夏草培植的關鍵技術，對于科學研究與產業發展均具有極其重要的參考價值。
冬蟲夏草科學研究與產業發展取得了巨大進展，同時也遇到了新的挑戰與機遇。
規模化培植對冬蟲夏草市場的影響。冬蟲夏草培植技術的突破對于整個蟲草產業發展無疑具有推動作用，在“健康中國”的戰略背景下，將為大眾健康帶來更多福祉，不僅對恢復因野生冬蟲夏草資源采挖過度引起的資源、環境和生態問題具有深遠意義，而且對重金屬超標提高冬蟲夏草品質具有意義。然而，其對主產區地方經濟、農牧民收入是否會產生影響是必須面對的問題。從長遠來看，冬蟲夏草培植技術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利用。
冬蟲夏草高新技術產品研發。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、酶工程技術、微波輔助萃取等系列新技術的應用將有助于產品形式的多樣化，發展冬蟲夏草產業經濟鏈。
冬蟲夏草應用范圍的拓寬。自2012年8月15日原國家食品藥品監督管理局發布《關于印發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，均為復方產品。2016年2月國家食品藥品監督管理總局停止試點，含冬蟲夏草的保健食品相關申報審批工作按《保健食品注冊與備案管理辦法》有關規定執行。目前冬蟲夏草多數只能作為中藥材銷售，管理部門和企業應該根據冬蟲夏草的屬性和市場需求，積極拓寬冬蟲夏草的應用范圍，使得這一瑰寶真正造福大眾健康。
冬蟲夏草菌菌絲體發酵產品的挖掘。盡管冬蟲夏草培植成功，但是整個培植周期長，其成本短期內不可能大幅度下降，而冬蟲夏草菌的菌絲體發酵成本低，發酵的菌絲體產品也具有多種功能（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。
冬蟲夏草培植產業化是一項涉及多學科、多技術及多層次的系統工程，其培植技術的成功再次證實了科學技術的進步給產業發展帶來重要影響和新的契機，同時現有的研究遠不能滿足產業發展的科學需求。隨著科學的發展，冬蟲夏草的遺傳、生理、加工、活性物質和功效等方面的研究不斷深入，冬蟲夏草產業必將蓬勃發展，這一中華醫藥瑰寶必將為更多人們帶來福祉。
來源：菌物學報 作者：董彩虹
