虫草

虫草(Cordyceps sp.)是虫草真菌的子座及其寄主昆虫尸体的复合物（彩图43）。虫草属现已报道350多种，邓叔群《中国的真菌》中描述24种。今据报道，中国产虫草90多种，其中比较著名的有冬虫夏草(C.sinensis)、亚香棒虫草(C．sphecocephala)、蝉蛹草 (C.sobolifera)、黄蜂草(C.sphecocephala)、蝉草 (C.cicadicola)、蛹虫草(C.militaris)等。虫草由于其奇特的生物学特性、复杂的生态环境与浸染循环、难以比拟的食用和药用价值而著名。
一．冬虫夏草
冬虫夏草又名虫草。属子囊菌亚门、核菌纲、球壳菌目、麦角菌科、虫草属。冬虫夏草是虫草真菌的子座及其寄主蝙蝠蛾幼虫尸体的复合物，分布于我国青海、云南、四川、西藏等地海拔3000-5000米的高原地区。
冬虫夏草是我国特有的名贵药用真菌，具有滋肺补肾、止血化痰等功效，可主治气短喘咳、自汗盗汗、腰膝酸痛、病后久虚不复等症，并在提高机体免疫功能、抗肿瘤等方面有一定的疗效。冬虫夏草含水分10.84%，粗蛋白25.32%，粗纤维18.53%，碳水化合物28.9%，粗灰分4.1%，脂肪8.4%，虫草酸7%。冬虫夏草含有18种氨基酸。
目前，我国广泛开展了冬虫夏草的研究和开发工作，如虫草真菌菌丝体深层发酵、虫草子实体开发利用、虫草人工、半人工栽培等，且已开发出了中成药"心肝宝"、"宁心宝"、"虫草精"、"虫草胶囊"、"至灵胶囊"、"金水宝°等，以及如"虫草营养口服液"等保健食品;并对虫草菌丝制剂的药理学、毒理学做了深入研究;同时，也广泛调查虫草属真菌在我国的分布，挖掘虫草种质资源，并进一步开发虫草的应用价值。
㈠生物学特性
1．形态特征 僵虫体长3-5厘米，直径0.3-0.6厘米，外表完整无缺，背部有横皱纹，腹面有八对足，其中位于虫体中部的4对明显可见;横断面内心充实，白色，中心黑线为消化道残迹;子座单个，罕见2-3个，从寄主的前端长出，长4-11厘米，基部粗l.5-4毫米，向上渐细;头部近圆柱形，褐色，初期内部充实，后期变为中空，10-45毫米×2.5-6毫米，不包括长1.5-5.5毫米的不孕顶部(彩图43);子囊壳近表面生，基部稍陷于子座内，椭圆形至卵形，380-550微米x140-240微米;子囊细长，240-435微米x12-16微米;子囊孢子2个，有多数横隔，160-470微米×5-6.5微米（图37-1）。

彩图43 冬虫夏草

图37-1 冬虫夏草示意图
①全形，上部为子座，下部为已死幼虫；②子座横切面，示子囊壳；③子囊壳放大，示子囊；④子囊放大，示子囊孢子(引自牛西午，1994)

2．生态环境 虫草真菌不同产地种类也不同，有中华被毛孢菌(Chirsutella sinensis)、蝙蝠蛾被孢霉(Mortierella hepial)等。
寄主为虫草蝙蝠蛾幼虫(Hepialus armoricanus Oberthur)。
冬虫夏草的发生期一般为4-7月，取决于分布场所的地理环境和昆虫幼虫的活动时期。发生场所的植被构成是以云杉属为主的针叶林-杜鹃+绣线属+金露梅等灌丛-菊科十豆科十伞形科+虎耳草料十百合科等草甸层。野生冬虫夏草主要发生在我国西南部，尤其是滇西北的丽江、中缅两地和四川省的川西北高原甘孜和阿坝两个藏族自治州，海拔3500-4700米的丘状高原，坡度为15-30度左右，地表常有10-20厘米的草根盘结层。冬虫夏草的产地有明显的干季和雨季之分，干季日照多，日温差大，湿度小，多大风霜雪;雨季日照少，日温差小，多冰雹。虫草蝙蝠蛾幼虫主要生活在高原草甸土、山地草甸土和高山草甸土之中。土壤一般呈细颗粒而不板结，水分通透性良好，微酸性。虫草多分布于土壤表层的腐殖质较厚处。
夏季，冬虫夏草菌菌体成熟形成子囊孢子，孢子从子囊内放射出来后随风传播，子囊孢子落到虫草蝙蝠蛾幼虫体上，萌发产生芽管侵人虫体内，通过分解虫体内组织和各种器官获得营养，使菌丝体生长发育，置幼虫于死地。真菌菌丝体侵入幼虫体内后，染病幼虫进入土壤表层。当昆虫体内器官被彻底分解完毕后，虫草菌丝体由营养生长转为生殖生长，从幼虫的前端伸出褐色的、头部近圆柱形的子座，从而形成一种真菌与虫体外壳共存的复合体。因其外伸部分外形似草，而主体虽内部器官被分解完，但其虫外壳仍保持完整，因此这种复合体取名为虫草;又因冬天真菌还未或刚感染幼虫，草形子座没有长出，夏天长出草形子座，因而又名冬虫夏草。
3.生长发育条件
⑴ 温度 在10-32℃范围内都能生长，一般控制在14-25℃可形成子座。孢子弹射时温度为28-32℃，菌丝体培养温度为20-28℃;l0-20℃可形成菌核;26-32℃子座长出地面。各发育阶段需要温差和砂土刺激才能完成。
⑵ 湿度 染菌幼虫的冬眠(入地)以干燥为宜，空气相对湿度以50%-80%为好;菌丝体在虫体内生长，需要60%-70%的湿度;孢子放射及子座形成需要较高的湿度，以85%-90%为宜。
⑶ 酸碱度 冬虫夏草生活的土壤和培养基的pH以5-7为宜。
⑷光照 孢子萌发和菌丝体生长几乎不需要光照，但在完全黑暗的情况下只形成菌核，不会长出子座，子座的长出需要散射光。光照能控制虫草子座的生长高度，减缓生长速度，延缓虫草虫体部分的空腐时间。光照还关系到子囊壳的形成及排列方式。选择日照较少，有散射光的场地栽培较适宜。
⑸ 空气 冬虫夏草对空气需求量少，子座产生后要逐步增加氧气的供应。
㈡ 栽培技术 冬虫夏草的人工栽培程序如下:
1．菌种 感染虫草的必须是有性生殖孢子，即子囊孢子;虫草菌的分离方法有组织分离法、稀释分离法等。稀释分离法适用于虫草子囊孢子的分离，可进行单孢分离。组织分离法最常用。虫草菌种分离培养基为:
蛋白胨10克，葡萄糖100克，酵母膏1克，硫酸镁O.5克，磷酸二氢钾1克，琼脂20克，蒸馏水1000毫升，维生素液20毫升。
维生素液配制方法为:盐酸硫胺素100毫克，核黄素25毫克，吡哆醇25毫克，泛酸钙100毫克，对氨基苯甲酸25毫克，氯化胆碱100毫克，肌醇100毫克，烟酰胺100毫克，叶酸2.5毫克，生物素1毫克，蒸馏水500毫升，过滤灭菌后，取一定体积加入已灭过菌的培养基。
组织分离方法为: 取虫草尚未成熟且颜色正常的子座或具有外膜包裹的菌核，表面消毒后，在无菌条件下切去外层，再切取内部白色组织l毫米左右大小，压碎后将碎粒涂于培养基表面, 20℃培养，一般4个月后可得到母种。
冬虫夏草子囊孢子悬浮液制备:用无菌的不易透水的纸制小口袋，套于天然生长或人工栽培的尚未成熟的虫草子座上，待子座成熟，子囊孢子弹射附着于纸袋内壁上。取附有子囊孢子的纸袋100个，浸于1:10的土壤浸液中(取土样1000克，以采集到虫草的土壤为好，加水1000毫升，高压蒸气121℃灭菌30分钟，冷却后双层滤纸过滤，滤液酸碱度调至pH6.0),2小时后用小刀仔细把子囊孢子从小袋上刮出，收集于离心管中，1000转/分离心10分钟，弃去上清液，用无菌土壤浸出液离心洗涤5次，沉淀悬浮于土壤浸出液中，即为虫草子囊孢子悬浮液。
将冬虫夏草菌种接种到含有葡萄糖(10克)、蛋白胨(10克)、含脂蚕蛹(10克)、全脂奶粉(10克)、磷酸二氢钠（1.5克）、磷酸二氢钾(1.5克)、琼脂(20克)和蒸馏水(1000毫升)的培养基上，26℃培养3天即可长出白色绒状菌丝体。冬虫夏草菌丝体在这种培养基上生长良好。
2．蝙蝠蛾 4-5龄幼虫感染率最高，老熟幼虫和3龄以下幼虫不被感染。幼虫蜕皮和活动进食增加感染的机会，幼虫体内的微量元素、氨基酸组成对虫草菌的侵染有影响。
冬虫夏草寄主蝙蝠蛾幼虫为乳黄色，头壳红紫色，一般生长在海拔4000米左右的高山草甸地带。这里气候多变，常有雨雪，气温在0-23℃，20厘米深处的地温为5-75℃，空气相对湿度为50%-70%，土壤含水量40%-60%。蝙蝠蛾幼虫多分布于阳光充足、排水良好、环境潮湿的地势和地貌上。1年中的7-9月土壤中都可找到该虫，一般在土壤10厘米以下深处越冬。
蝙蝠蛾整个生活史中，幼虫期最长，至少经历2年时间才能化蛹。扁辐蛾幼虫主要取食莎草料篙草属植物和蓼科珠芽蓼、头花蓼、小大黄，以及豆科黄茋属植物和蔷薇科金腊梅等。饲养虫草昆虫可在野外饲养，也可在人工饲养室进行。可在自然或人工条件下栽培幼虫喜食的珠芽蓼等植物，也可用配合饲料来饲养。
3．野外栽培 先制备虫草菌子囊孢子悬浮液，用微型喷雾装置把子囊孢子喷散到虫草蝙蝠蛾幼虫主体上。为了获得较大的感染机会，还要在幼虫的食物中混入虫草菌菌丝体。一般可通过虫体壳颜色的变化来判断幼虫是否已感染。幼虫感染几天后，主体的外壳会出现很明显的褪色现象，由深褐色转为淡黄色;已感染虫草菌的幼虫，动作逐渐迟缓，最终死亡僵化。将已接种的幼虫放置到幼虫自然生存环境中，让虫草菌利用虫体内营养生长繁殖，长出子座，第2年夏天人工采集己长出子座的主体，即冬虫夏草。
4．室内栽培 室内设立多层木架立体栽培，每层用10-15厘米宽的木板在架的四周框住，并铺上7厘米厚的砂土，砂土湿度保持在40%左右。将虫草菌子囊孢子悬浮液适当稀释，再将适龄幼虫置于木架砂土层上，用喷雾器将子囊孢子悬液均匀喷散在虫体上，用树叶遮盖。然后用孢子悬液喷洒树叶，每天喷2次，连续喷2天。喷洒时间选择傍晚、阴天效果更好。开始7天每天检查，观察幼虫是否入土，并观察幼虫是否已被感染。至收获季节(6-7月)，翻开遮荫物，采集已露出砂土面的子座和虫体。
5．瓶式栽栽 容器为广口瓶。培养料为菜园土加15%的泥土，或黄泥土加10%的泥砂。培养料的pH为6-7。将培养料充分拌均后装瓶，不要装得太紧，广口瓶装至瓶肩。装完后集中在一起，放到荫蔽的地方，用树叶遮盖每个容器口。将适龄幼虫集中接种，接种过的幼虫放入容器内，开始7天每天检查，观察幼虫是否入土，是否已被感染，防止幼虫爬出瓶外。到夏季7-8月扒开泥土，采集已长出子座的冬虫夏草。
6．无虫栽培 不采用虫体，可用下述培养料栽培:
A.麸皮75%，米糠10%，蔗糖2%，维生素0.1%，蚕蛹粉5%，尿素0.1%，木屑6%，硫酸镁1%，料水比1:1.2-1.3,pH5-6;
B.蛋白胨1%，葡萄糖10%，酵母膏0.1%，硫酸镁0.05%，磷酸二氢钾0.1%，琼脂2%，蒸馏水1000毫升。
配方B有可能长出子座。将培养料按常规方法装瓶或装试管、三角瓶，菌种为人工培养虫草菌菌丝体，接种后置26-28℃培养5-7天或更长时间。
㈢．深层发酵 冬虫夏草液体深层发酵研究较多，人们从发酵液菌丝体中提取虫草菌生理活性成分，制成胶囊等保健食品。虫草菌丝体深层培养的最优条件为: 培养基为葡萄糖l.5%，麦芽汁1%，蛋白胨1%，酵母膏O.5%,pH6.0;培养温度23℃;菌种为人工培养的虫草菌菌丝体，接种量5%-10%;深层培养摇床转速80-90转/分。
二、蛹虫草
蛹虫草又名北冬虫夏草，是虫草属的模式种，也是与冬虫夏草极为相似的一个种。蛹虫草分布于我国的辽宁、吉林、河北、陕西、安徽、广西、云南等地。蛹虫草的无性型为蛹草拟青霉(Paecilomyces militarae)，寄主为鳞翅目昆虫，其中有洋槐天蛾幼虫、舟蛾科蛹、天蛾科蛹、扁刺蛾茧、鳞翅目蝶类的预蛹等。人工栽培一般采用蚕蛹为蛹虫草菌的寄主（彩图44）。
人工栽培的蛹虫草蛋白质含量高达40.7%，比天然冬虫夏草高15.3%,蛋白质由19种氨基酸组成，氨基酸总量与天然冬虫夏草基本一致，比香菇高30%，而且必需氨基酸种类齐全，数量充足，比例适当，占氨基酸总量的35.47%。人工栽培的蛹虫草含有21种微量元素，其中硒、铁、 锌、锰、钼、钙、磷等含量很丰富，硒的含量为0.44毫克/千克，比天然冬虫夏草高3倍。人工栽培的蛹虫草含丰富的维生素A，维生素C和B族维生素。蛹虫草不仅有较高的食用价值，而且有较高的药用价值。蛹虫草子实体中含有虫草素、虫草酸、虫草多糖、超氧化物歧化酶、核甘酸类衍生物等，具有镇静、抗疲劳、抗肿瘤、抗衰老、抑制癌细胞等功效。
㈠ 生物学特性
1．形态特征 蛹虫草子实体从寄主(蛹、茧)前端或幼虫的头部及腹部末端背面长出，子座单生，有时多生;子座头部棒形、叶状或上细下粗形，有纵沟，橙黄色，为可孕部分;子座全长1.7-8.6厘米，头部顶端钝圆，粗2-9毫米;具有长1.5-3.3厘米、粗2.5毫米的柄，呈浅黄色；子座上着生近圆锥形子囊壳，子囊壳顶部露出表面呈乳头状的突起，子囊壳350-600微米x180-300微米;子囊细圆柱形，180-300微米x3-5微米，每个子囊内有8个线形子囊孢子;子囊孢子有许多横隔，从子囊中释放出来后可断裂成单细胞小段（图37-2）。

彩图44 人工栽培的蛹虫草

图37-2 蛹虫草示意图(引自牛西午，1994)

2．生态环境 辽宁蛹虫草分布在北纬42度、海拔100-200米、坡度30度的向阳坡地上，气候属温和湿润区。植被情况，上层林为油杉、辽东栎、洋槐和榆，以及灌木丛;地表层有窃衣、欧李、加拿大蓬、狗尾草、白薇、隐子草等草本植物。蛹虫草生长的温度为10-27℃，土壤为棕壤土，pH6.8，土质疏松湿润，有腐殖层。蛹虫草分布在树下光照较弱处。它的寄主多分布在距地表1-3厘米的浅土层处。
虫草真菌的子囊孢子随风传播，落在合适的昆虫体上，特别是幼虫虫体上，便萌发形成菌丝体。菌丝体向主体内蔓延，昆虫即被感染。昆虫也有因吃进染有真菌菌丝体的叶子域植物枝茎而被感染。菌丝体利用昆虫体内的组织和器官作为营养物质，不断生长繁殖，最后主体内密布蛹虫草真菌菌丝体，昆虫死亡。昆虫体内的组织和器官分解完毕后，一般正值昆虫发育到蛹期阶段。最后真菌菌丝体由营养生长转入生殖生长，从蛹体空壳的头、胸部、近尾部伸出桔黄至桔红色、顶端略呈棒状的子座。在子座顶端的膨大部分，分化出呈桔红色的众多乳头状突起的子囊壳，每个子囊壳内产生许多线形孢子集合体。子囊破裂后，这些线形集合体断裂为许多小段，即子囊孢子。子囊孢子随风传播，开始下一个浸染循环。
3.生长发育条件
⑴温度 蛹虫草菌丝生长的适宜温度为5-30℃，以22-25℃为最适;子实体分化及发育的温度为15-26℃，以20-22℃为最适。
⑵湿度 菌丝体生长阶段要求空气相对湿度65%-70%;子实体分化和发育阶段要求85-90%。
⑶酸碱度 菌丝体在pH3-10范围内均能生长，pH6-8为最适。
⑷光照 菌丝体生长阶段不需要光照;子实体分化和生长发育阶段要求有均匀散射光照，光线不均匀会造成子实体扭曲或一边倒。
⑸空气 菌丝体生长和子实体分化发育都要求有良好的通气条件，特别是菌丝体长满后，若不及时通风换气，会造成菌丝徒长，影响结实。
⑹营养 蛹虫草菌丝生长和子实体分化发育要求培养基质营养丰富，蛋白质含量要高，还要有多种微量元素、维生素等营养物质。
㈡ 栽培技术
1．菌种分离 人工栽培使用的蛹虫草菌种，要从野生蛹虫草分离，再经纯化、筛选、复壮获得。菌种分离一般采用组织分离法，也可从子囊孢子分离到。分离菌种的培养基如下:
⑴ 硫酸镁0.3克，磷酸二氢钾1.25克，氯化钾05克，硫酸镁0.01克，天门冬酰胺1克，硝酸钠O.5克，蔗糖30克，琼脂20克，蒸馏水1000毫升。
⑵ 土壤浸液(配制方法见冬虫夏草)100毫升，琼脂2克，水900毫升。
⑶水解乳蛋白10克，葡萄糖50克，酵母膏I克，硫酸镁O.5克，磷酸二氢钾1克，2%卵黄l克，琼脂20克，维生素混合液(配制方法见冬虫夏草)5毫升，蒸馏水1000毫升。
2. 栽培基质 常用的栽培培养基配方有:
⑴ 大米30克，蚕蛹2个，水45毫升。
⑵ 大米饭67克，蚕蛹粉25克，蛋白胨1.5克，蔗糖5克，维生素B10.1克。
⑶ 大米70克，玉米渣30克，磷酸二氢钾l.5克，水适量。
⑷ 健康的柞蚕3-4龄幼虫，或柞蚕及桑蚕蛹。
大米应籽粒饱满，无异味;玉米渣要中粒的，用前浸泡5-6小时。按料水比1:1.6-1.8装瓶，料装至罐头瓶容积的l/4-1/3处;装料后瓶封口，灭菌，冷却后接种。
3. 接种方法 生产菌种要定期进行有性繁殖，冰箱保藏菌种使用前要先复壮，液体菌种菌龄不能超过7天。接种要无菌操作，取一小块菌种接种到培养料中间。若用幼虫或蚕蛹作培养基，需先用75%酒精对幼虫或蚕蛹表面消毒后，再将菌丝体接于表面。
4. 菌丝培养 培养温度22℃左右，最好恒温;室内要避光，15-25天培养料可发满菌，白色逐渐转变为桔黄色。蚕幼虫或蚕蛹培养基需40天左右菌丝才可布满虫体，幼虫或蚕蛹变为僵虫。菌丝体培养完成后，培养室内增加光照，进行通风换气，每天通风2-3次，每次20-30分钟;室内空气相对湿度提高到85-90%。这样，料面上很快出现突起，菌丝体扭结成小米粒状原基。
5. 虫草采收 当虫草体不再生长，子座表面形成粒状子囊壳时，标志着子实体成熟。采收时用镊子将子实体夹出来，或用剪刀将子座基部剪断，采收后置干净的筛子上晾干或低温烘干，密封后置低温干燥处保存。采收完第一批子实体后，整理好料面，重新封好瓶口，保持培养室内空气相对湿度80-90%，第二批子实体可很快长出来。