5.14　北虫草有效物质（虫草素）的优化提高

试验涉及蝉花（Cordyceps cicadae）及其无性型蝉拟青霉（Paecilomyces cicadae），香棒虫草（Cordyceps barnessii），虫草头孢菌（Cephalosporium sinensis），古尼虫草（Cordyceps gunnii），蝙蝠蛾被孢霉（Mortierella hepiali），蝙蝠蛾柱霉（Scytalidium hepiali）。在以北虫草为源种的培植和提取中均有虫草素，通过人为菌株优选、杂交配对和对培养基的改良，虫草素及其他有效物质含量均能得到提高，培养的子实体也具有很好的营养价值。

关于天然冬虫夏草（Ophiocordyceps sinensis）及其发酵菌丝体中虫草素的存在与否一直存在争议，研究组在分析了不同产区的冬虫夏草子实体及不同地理来源的冬虫夏草菌株发酵菌丝体中虫草素的含量后，发现天然冬虫夏草子实体中未检测到虫草素，但是在发酵菌丝体中有较低含量的虫草素。

产生虫草素的真菌种类，主要是虫草属的一些种类及从其上分离得到的菌株。虫草素的生物合成研究却主要集中于蛹虫草。虫草素主要从蛹虫草子实体中提取，涉及蛹虫草子实体及其无性型蛹草拟青霉（Paecilomyces militaris）发酵菌丝体。但其子实体生产周期长，导致虫草素生产成本高，制约了虫草素进一步的研究和开发利用。目前蛹虫草已实现了大规模发酵，在提高液体发酵虫草素的单位产量方面，国内外学者从菌株诱变、筛选、培养基、培养条件优化、激发子等方面开展了很多工作，取得了一些进展。

菌株诱变和筛选：就菌株而言，自然界原始菌株的虫草素产量往往不高，然而对高产菌株的诱变和筛选，如用质子束诱变（proton beam irradiation）的方法筛选出了虫草素的高产菌株，比出发菌株的虫草素含量高出70％；选择合适剂量的低能离子束注入蛹虫草，获得菌株的虫草素产量比出发菌株提高30％；通过对蛹虫草原生质体进行紫外诱变处理，筛选出优良菌株，经固体发酵后，虫草素含量为出发菌株的2倍，连续多代传代培养，虫草素的含量依然保持稳定。

航天诱变技术也用在了蛹虫草的育种研究之中。2005年8月29日中国发射的第22颗返回式科学与技术试验卫星中有3支蛹虫草试管菌种，研究表明，航天搭载蛹虫草的虫草素含量较原始菌株提高2.5倍。

培养基优化：关于虫草素培养基的优化研究较多，基本上所有的试验均考虑到了碳源、氮源以及碳氮比的影响，但是不同的试验可能因为菌株和其他实验条件的不同，优化的碳源、氮源不尽相同。碳源采用葡萄糖的较多，氮源以酵母提取物，或者酵母提取物与蛋白胨混合物为主，较低的碳氮比有利于提高蛹虫草的虫草素产量。以农副产品糙米糊、麦芽汁和大豆汁作为培养基也得到了较高产量的虫草素。