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1一、项目概况1、项目名称：蛹虫草工业化栽培与深加工2、项目承办单位：xx3、项目建设地点：xx(xxx)4、项目负责人：xxx5、建设规模：年产虫草胶囊口服液33.6吨、虫草酒768吨、虫草素67公斤6、项目总投资：5800万元7、建设年限：1.5年8、技术提供：东莞市生物技术研究所（专利号200510034376）二、项目的提出和背景§2.1、项目的提出。§2.1.1蛹虫草生物学简介虫草是我国的一种名贵野生中药材，具有补虚损、益精气、保肺、益肾、止血化痰、滋补强壮等功效。与人参、鹿茸一起列为中国三大补药。如一七五七年《本草从新》中就有“冬虫夏草甘平保肺，益肾，补精髓，止血化痰，已劳咳，治膈症皆良“的记载。中医认为，虫草入肺肾二经，既能补肺阴，又能补肾阳，主治肾虚，阳萎遗精，腰膝酸痛，病后虚弱，久咳虚弱，劳咳痰血，自汗盗汗等，是唯一的一种能同时平衡、调节阴阳的中药。全世界已知虫草类有350余种，我国目前有62种，但最为昂贵的只有冬虫草和北虫草。古语曰：宁要虫草一把，不要金玉满车；民间则称之为“活黄金“。蛹虫草（又名北虫草、北冬虫夏草，）2(C.militaris(L.)Link)，蛹虫草为子囊菌亚门，麦角菌目，麦角菌科、虫草属的模式种，学名为Cordycepsmilitaris，世界性分布天然资源数量很少。由子座（即草部分）与菌核（即虫的尸体部分）两部分组成的复合体。冬季幼虫蛰居土里，菌类寄生其中，吸取营养，幼虫体内充满菌丝而死。到了夏季，自幼虫尸体之上生出幼苗，形似草，夏至前后采集而得。国内于1958年在吉林省首次发现，通过鉴定，认为它与冬虫夏草(CordycepsSinensis(Berk.)Sacc.)是同一个属，定名为蛹草(C.militaris(L.)Link)。主产于云南（昆明、安宁、江川）、吉林（安图、永吉）、辽宁（沈阳）、内蒙古（哲里木盟），生于针、阔叶林或混交林地表土层中鳞翅目昆虫的蛹体上。能采用家蚕和柞蚕蛹人工批量培育，药效、药理与野生种相似甚至更好。北虫草较之冬虫夏草，具有几个无可比拟的优点：一是北虫草为虫草属的模式种，分布广泛，为世界各国学者所认识和接受。二是北虫草已在人工条件下育成了完整子座。三是北虫草含有虫草菌素（又名虫草素Cordycepin，即3ˊ-DexyadenosineC10H13O3N5）和虫草多糖，其独特药理作用已日益引起药学界的高度重视。由于蛹虫草具有以上优点，成为虫草属中药用虫草菌中的佼佼者。由于野生虫草资源稀缺，价格昂贵，难于普及。采用生物工程技术方法人工培养蛹虫草，在高科技营造的环境里，虫草的生长过程不受自然界不利条件的影响，有效成份不受损失，品质优良。§2.1.2经中国科学院沈阳应用生态研究所检测：人工培养虫草的主要营养与药用成分均与野生虫草的含量相当甚至更高。3成分北虫草冬虫夏草功能蛋白质（%）40.6925.44是构成人体组织细胞及生命活动的物质基础。维生素mg\gVA34.731.5维持上皮组织的正常机能，促进生长发育。VB113.05.0维持神经、心脏和消化系统的正常功能，促进糖代谢。VB662.29.0参与氨基酸脂肪的代谢VB1270.32.0防治恶性贫血，改善神经功能，保持心脏。参与氨基酸脂肪的代谢。菸酸42.98.2具有辅酶作用，可解毒，预防皮炎等，是重要的抗衰老元素。主要微量元素PPM硒(Se)0.440.14为抗癌之王，维持正常心肌组织内结构的必需元素。锌(Zn)13013.9是大脑中含量最高的元素，是人体204种酶的活性成分。铜(Cu)29.152.8是SOD酶等多种酶的组成部分，为其活性所必需，系造血成分。锌铅4.464.96Zn/Cu在4.5-5.0之间，有利于预防和治疗冠心病。虫草素(%)1.52微量抗癌，对鸟型结核杆菌、人鼻咽癌KB细胞等有明显拮抗或抑制作用虫草酸(%)11.807.68利尿，防治血栓疾病和肾功能衰竭，有降脂作用。虫草多糖(%)3011.2提高免疫力，延缓衰老，扶正固本，保护心脏，肝脏，抗癌。SOD酶(μ/mg蛋白)54(鲜品)抑制催人衰老的氧化自由基的形成，抗红斑狼疮、类风湿、皮肌炎、防辐射、抗癌。蛹虫草人工培养技术的成功，为我国开辟了名贵药材产业化生产的又一片天空。现代科学论证蛹虫草不仅具有特殊的营养价值，而且有明显的药用价值。§2.2、项目的背景：§2.2.1蛹虫草人工栽培及产品开发研究概况国外最早见于报道是1723年Vaillant在《BotaniconParisiense》一书中，发表了蛹虫和大团囊虫草，其后在20世纪30一60年代，日本等国研究人员分别做了一些生态调查和驯化、人工栽培的研究。我国这方面的研究是从20世纪80年代开始的，并且在人工栽培、化学成分、药理等方面4做了大量的研究，取得了一些成果。认为蛹虫草完全可以作为资源极缺的冬虫夏革的代用品。1固体栽培1986年吉林省蚕业研究所以家蚕和柞蚕为寄主培养蛹虫草成功获得子实体［2］。后来蛹虫草先后在柞蚕和桑蚕活蛹、家蚕、蓖麻蚕蛹以及樗蚕蛹为寄主在室内种植蛹虫草成功[3，4]。陈顺志等[5]。瓶栽蛹虫草成功，并提出子座的色泽与光线强弱有关；郑晴霞等[6]首次将蛹虫草菌直接在培养基上，并长出子座；而且提出可以直接液体培养菌丝体。姜明兰等[7]用野生菌进组织分离，在PDA培养基上分离、纯化出优良的原种。经人工驯化的原种在PDA液体培养基中扩大培养后，接种到大米培养基上，在一定条件下获得先端膨大呈棒状的子实体。张显科等[8]研究认为高粱米，小米，玉米渣和蚕蛹可以代替大米栽培蛹虫草，后来刘守华等[9]实验得出大米加猪血培养基更适宜虫草菌丝的生长，使产量有所提高。冉翠香等[10]发现人工蛹虫草培育成功的关键在于诱发子实体原基的形成，认为温差刺激对子实体原基形成的效果较好。2液体培养天然蛹虫草资源稀少，人工固体栽培周期长，也不易控制条件。通过液体深层培养法获得虫草菌丝体丝体的化学组成与从天然采集的虫草的化学组成接近，而且可以从发酵液中得到人们需要的物质，还能大大缩短生产周期。邵爱娟等[11]研究得出虫草菌丝的最适生长温度为20～25０c。在进行菌丝发酵时碳源以蛋白胨为最优，采用1：2或1：3的碳氮比较为合适。李宗军等［１２］正交实验表明，发酵最佳培养基组成是：5％大米粉、1．5％5豆饼粉、1．5％麦芽粉、0．1％KH2P04，0．05％MgS04．7H20。李信等[13]得出影响蛹虫草菌胞外多糖产量的实验因子显著性大小的排列顺序为：甜菜糖酵母浸出粉KN03MgS04•7H20FeS04KzHP04。胞外多糖最佳发酵工艺参数：初始pH值为7，500ml三角瓶中培养基装液量为100ml，接种量6％，温度280C。周期为96h。赵明文等[14]得出的优化培养基配方为：玉米粉4％，黄豆粉0．6％，酵母粉o．3％，K2HP040．05％，Mgs040．05％，接种量3％，pH5．5。认为碳源因子对胞外多糖的产生影响显示著。陈晋安等[15]得出蛹虫草发酵的适宜培养基组成为：蔗糖5．0％，玉米浆3．0％，酵母膏0．5％，MgS04•7H20O．05％，KH2P040．05％，认为蔗糖为碳源最好，以酵母膏为氮源，菌体产量最高。李烨[16]研究认为蛹虫草菌丝的生长可以利用多种碳源和氮源，在以红糖碳源、奶粉为氮源的液体培养基中生长最佳且碳源／氮源合适的比例为2．0～2．5／1．0，适宜PH为5．0～6．5。汪宇等[17]以发酵得率为指标优化培养基成分确定为蛋白胨1．5％，MgSO40．05％，KH2P04O．15％，VBl5mg／L，2，4-D2mg/L。在相同条件下，优化培养基比原来培养基的发酵得率提高了4．5％，研究初步得到蛹虫草液体培养条件和生长动力学，为工业化生产提供了一定的理论依据。刘祝等[18]研究最好的培养基配比可将该菌株的虫草素含量提高到1．2l％，比用Czapek培养基提高8．1倍。柴建萍等[19]通过实验得出玉米粉为最优碳源，蚕蛹粉为最优氮源，MgS04为最优无机盐。液体发酵最佳培养基配方为：玉米粉(20g／l000ml)，蚕蛹粉(5昏／1000ml)，硫酸镁(0．5异／1000ml)。3蛹虫草的功能及产品开发6冬虫夏草与人参、鹿茸齐名为为我国传统的三大补品而驰名中外，药化、药理和临床实验证明蛹虫草完全可以作为冬虫夏草的代用品。北冬虫夏草中含有大量的虫草素，虫草素的特殊医疗保健功能已经引起国内外专家的高度重视，已有不少以虫草索为主的保健品、保健食品、化妆品、药品投放市场。据报道，在美国已将虫草素作为抗癌抗病毒新药进入临床试用。在我国也已将由虫草素合成的治疗白血病的新药进入期临床试用。北冬虫夏草的保健功能成分不仅有虫草素，还有虫草多糖是国际医学公认的人体免疫增强剂。中医认为其起扶正固本作用，对老年性慢性支气管炎、肺原性心脏病有显著疗效，能提高肝脏解毒能力，起护肝作用，提高身体抗病毒和抗辐射能力。虫草酸即D-甘露醇是治疗心脑血管疾病的基本药物，具有清除自由基、扩张血管、降低血压的作用。核苷酸具有抑制血小板聚集、防止心脑血栓形成，消除黄褐斑、老年斑、青春痘，抗衰防皱，养颜美容等[20]。人工培养的北冬虫夏草的纯子实体，作为食品用于人体，经研究是完全安全的，可广泛用于保健食品、保健膳食和其它滋补类食品。同时人工培育的北冬虫夏草子实体，色泽鲜艳、气味纯正、实用性强、商品价值高，适合多种不同的人群使用。北冬虫草子实体还可与一些中药配伍，对一些疾病有治疗作用。人工培育北冬虫夏草的过程中产生的培养基残基还可以酿制酱油的原料中添加5％～10％的培养基残基，所酿制的酱油口味纯正，营养丰富，具有浓郁的虫草香味。§2.3东莞市生物技术研究所技术（专利号200510034376）简介：一种提高蛹虫草生长稳定性的方法，它选用优良菌种，引入二次预培养，以提高虫草生长的稳定性。第一次预培养是将7菌丝体接种到液体培养基中，预培养后，一支试管菌种可接种５－８瓶悬浮液，试种后每瓶悬浮液可转接１００瓶液体菌种，不但大大增加了转接液体菌种，而且由于悬浮液具有很强的均一性，从中取样具有更好的代表性，取样试种，能进一步确认菌种的生产性能，保证生产的稳定性。将液体菌种接种到大米培养基上，引入第二次预培养，使虫草子实体在培养容器中营养、生殖同步生长、生长稳定、成熟一致，外观上粗细、长度均匀。既大大增加转接液体菌种，降低生产成本，提高虫草产量，缩短生长培养周期，又确保产品质量的稳定性。§2.4国内外虫草素研究现状§2.4.1国内的发展1、高含量虫草素子实体研究我国北虫草研究热始自1988年，“高校科技信息”和“食用菌杂志”1990年4期介绍了罐头瓶培养技术。此后有关研究论文在“中华本草”（上海科技出版社）、中华医学杂志、中国抗生素杂志、中国生化药物杂志、中国药学杂志、美国化学文摘、食用菌杂志以及有关大学的学报上相继发表；有关成果在中国科学报、中国科技信息、北京科技报、大众卫生报、解放军报、健康报等报刊上报导。据不完全统计至2000年有关培养人工虫草和销售的公司多达近百家，国外也有不少报道。从很多网站都可以看到人工北虫草的照片，例如：湖南省益康生物高科技有限公司；沈阳博信沈阳信大：、香港ww.herbsnenses.com和成都金草、上海大中、徐州铜山、安徽兴隆、8山东瑞东、广东理科等等。然而由于虫草培植技术毕竟是复杂的生物工程技术，许多公司仅仅热了一段时间就因技术问题而退出了历史舞台，上面提到的有些网站大部现在也已关闭。在国内虽然有3家企业能真正生产子实体，但其产品的虫草素含量很低，一般为0.08%，最高为0.53%（这是我公司的产品，湖南省科技情报研究所）。湖南省益康生物高科技有限公司和吉首大学林产化工工程湖南省重点实验室在北虫草人工栽培、菌种驯化方面已取得了较为显著的成绩