1 技术背景
1.1 关于虫草
虫草是一类具有显著医疗保健功效的食药用菌,其中最著名的是冬虫夏草(Cordyceps sinensis)。由于冬虫夏草生境特殊、寄主专一,人工培养难度很大,加之滥采滥挖造成的资源破坏,使冬虫夏草的价格严重背离了本身价值。在虫草属中最有可能代替冬虫夏草的是蛹虫草(Cordyceps militaris)。蛹虫草是冬虫夏草的近缘种,也是虫草属的模式种[1],《新华本草纲要》载其“益肺肾、补精髓、止血化痰”,《中华药海》载其“性味甘平,入肺肾二经,功效主治:1、益肾补阳,本品甘平,补肾阳,益精髓,用治肾阳不足,髓海空虚,眩晕耳鸣,健忘不寐,腰膝酸软,阳痿早泄等症。2、止血化痰,本品补肾阳,有益肺阴,保肺益肾,秘经益气,对肺肾不足、久咳虚喘、唠嗽痰血有较好疗效”[2,3]。近年关于蛹虫草的研究论文不断发表,表明蛹虫草作为优良的药材和冬虫夏草替代品,已引起人们高度重视。
1.2 关于虫草素
国内外的现代医学研究,发现蛹虫草含有和冬虫夏草类似的多种活性成分,其中虫草素(Cordycepin,即3’—脱氧腺苷)含量,比冬虫夏草高数十倍,腺苷含量也比冬虫夏草高数倍。研究证明,虫草素具有抗菌、抗病毒、抗肿瘤、抗疲劳、抗衰老、抗氧化、降血糖、提高人体免疫力等显著功效,并有明显的雄性激素样作用;腺苷是虫草素的直接前体,本身也具有多种医疗保健功效。它们都是虫草的核苷类次生代谢产物,其含量多少是衡量虫草品质高低的重要依据。特别是虫草素,由于是虫草的主要活性成分,近年已成为虫草领域的研究热点之一。在美国,虫草素作为抗癌、抗病毒新药,已进入三期临床。日、韩等国已有虫草素产品出口欧美市场。国际市场虫草素纯品的价格,每0.1g高达200美元以上[4,5]。虫草素作为一种新型核苷类抗菌素,有着广阔的市场前景和巨大的利润潜力。
1.3 关于虫草产品
发源于我国的中草药,在国际中药市场上并未能获得应有地位,这主要是因为我们的中药产品技术含量不高,有效成分不明确,或者有效成分偏低,缺少有效成分含量高或纯度高的产品。由于蛹虫草的有效(活性)成分已经明确,要想将我们的虫草产品打入国际市场,并在国际市场上占领较大份额,就必须努力提高虫草产品中活性成分的含量,特别是虫草素的含量,这就要求我们能够生产出高虫草素含量的原料。掌握高虫草素含量的原料,一方面可以直接生产高虫草素产品,另一方面也有利于虫草素纯品的生产制备,降低分离提纯过程的成本。
1.4 我们的研究
我们对蛹虫草进行的一系列研究[6~10],主要目的就是提高虫草培养物中的虫草素含量 [11]。经过不断努力,我们已可批量获得虫草素含量超过1.5 %的固体培养物。虫草素含量超过1 %,即可直接用作药品或保健食品的原料,使加工工艺简化,生产成本降低,十分有利于虫草的产品开发和市场开拓,也有利于虫草素纯品的批量生产。
2 高虫草素固体培养物的优点
2.1 虫草素含量高
通常冬虫夏草(全草)的虫草素含量为0.03 mg∕g左右,蛹虫草(全草)约为2.83mg∕g[7],高虫草素固体培养物的虫草素含量达1.5 %以上(≥15mg∕g),是冬虫夏草的500余倍、普通蛹虫草的5.3倍以上,可直接用作保健品或药品的原料,而不必进行富集。当然进行富集会更好,会使含量更高,富集过程要比低含量培养物简便;如进行分离提纯,则可比低含量培养物获得更多的虫草素纯品,或者在获得同量纯品时要容易得多。
2.2 原料易得,成本低廉
在保证培养物虫草素含量高的前提下,选用了价廉易得的原材料,使生产成本大幅度降低,为获取利润留下了很大空间。
2.3 工艺较简,投资较低
只要能生产菌种,扩大规模后即可大批量生产高虫草素培养物。根据国内外市场需求,年产数十吨至数千吨均可,而设备投资远低于常规工艺,投入产出比非常高。
2.4 可开发成多种剂型的产品
常规剂型如胶囊、片剂、冲剂等均可,亦可制成滴丸、含片、保健茶、口服液、注射液等,还便于采用医药加工新技术,如超微粉碎技术、纳米化技术、微囊技术等,使虫草素等活性成分更易被人体吸收利用。如果进行富集,还可开发成不同含量的虫草精品;进行分离提纯,则可制备虫草素纯品,供给不同需求者使用。
2.5 可在产品上标注虫草素含量
在虫草的4种主要活性成分(虫草素、腺苷、多糖和虫草酸)中,唯有虫草素是虫草的特有成分。腺苷普遍存在于生物体中,而许多真菌和植物都含有活性多糖,虫草酸则是普通生化物质D-甘露醇[11]。现在市场上的虫草保健品,多用深层发酵菌丝体或发酵液来生产,尽管有的标上多糖或虫草酸含量,但没有一家标注虫草素含量。这一方面是生产开发者尚未意识到虫草素是虫草产品的最大卖点,另一方面是产品的虫草素含量不高。连著名药品“金水宝”和“宁心宝”,也未标出虫草素含量。尽管未经宣传介绍,消费者还不知道虫草素的功效和对虫草产品的重要性,但只要充分宣传,标明虫草素含量的高虫草素产品,将会很快被消费者接受,并成为消费者判别虫草产品质量优劣的重要依据,同时也会成为产品技术标准和技术监督部门检测产品的指标之一。
3 市场前景
药品和保健品有着十分巨大的市场。虽然一些名目繁多的保健品层出不穷,但用传统中草药制造的保健品,由于人们对它们比较熟悉,较那些打着各种生疏旗号或概念的保健品,更容易被消费者接受。虫草是大家熟知的名贵中草药,市场上的虫草药品和保健品,很受广大消费者欢迎。如果用高虫草素原料制造虫草药品和保健品,通过宣传和市场开拓,会更受消费者欢迎,价格也可以再高一些。至于虫草精制品和虫草素纯品,由于虫草素含量更高,其附加值和利润率必然更高。在开拓国内市场的同时,还要努力开拓国外市场,特别是东亚和东南亚市场,这一地区的消费者对虫草产品很信赖。欧美也很重视蛹虫草和虫草素的研究与应用。我们要以高虫草素含量的系列虫草产品,在国际市场上开拓出一片新的天地。
4 今后工作
4.1 积极与生产企业合作,尽快将科研成果转化为生产力。
4.2 继续进行研究,使培养物的虫草素含量进一步提高。
4.3 在提高虫草素含量的同时,提高腺苷、虫草多糖和虫草酸的含量,全面提升产品档次。
参考文献:
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[10] 温 鲁,夏 敏,宋虎卫,等. 固体培养蛹虫草核苷类次生代谢物的产率[J]. 食品科学,2005,26(11):65~68.
[11] 温 鲁. 提高蛹虫草培养物中虫草素含量的研究[J]. 江苏农业科学,2005,(6):118~120.
作者简介:温鲁,男,1947— ,教授,所长,研究领域为食药用菌及其次生代谢产物。
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责任编辑 温鲁

