人工培养蛹虫草的奥秘

人工培养蛹虫草的奥秘虫草的新秀—人工虫草，包括人工培养的蛹虫草和冬虫夏草的子实体、虫草菌丝体等。由于蛹虫草中虫草素含量高，下面着重将蛹虫草所含的成分进行分类，分为膳食营养成分，其他主要营养成分，其中包括维生素、氨基酸以及矿物质元素，也将叙述最重要虫草特有保健功能成分4-1。

1蛹虫草膳食营养成分：最基本的膳食营养成分一般包括：、、、、等的含量。表4-1中列出了蛹虫草子实体100克中的膳食营养素含量。需要说明的是热量：人体不断在消耗能量，食物中蛋白质、脂肪和碳水化合物经过氧化产生热能供身体维持生命，热量在营养学中用"千卡"表示。1千卡是1000克水由15℃升高1度所需要的热量。

表4-1虫草子实体中主要膳食营养成分

从表1可知，在虫草子实体中，蛋白质、脂肪和膳食纤维含量较小麦高，而热量和

蛹虫草子实体中有较丰富的维生素，其重要功能见表4-2，其中维生素B12（氰钴胺素或氰钴素）能保持良好的神经系统功能，参与神经组织中一种脂蛋白的形成。消除烦躁不安，改善精神状态，使注意力集中、抗疲劳能显着性提高、增强机体抵抗病毒感染的能力。

（2）氨基酸含量：在虫草培养物中测得18种氨基酸，其中有8种必须氨基酸，所谓必需氨基酸指的是人体自身不能合成，但又是人体必不可少的氨基酸，它们必须从食物中摄取。对成人来说必需氨基酸共有八种：赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸。对婴儿来说，酪氨酸也是必需氨基酸。因此比成人多一种。

从表4-3可见，人工培养的虫草中测得的氨基酸以谷氨酸、精氨酸、天冬氨酸、亮氨酸含最高。谷氨酸、精氨酸可改善失眠，并能改善记忆力衰退，减轻疲劳感。天冬氨酸能调节脑和神经的代谢功能，也是调节肝脏机能的促进剂，还可用于辅助治疗心律失常、心动过速、心力衰竭等。亮氨酸，异亮氨酸和缬氨酸有助于促进训练后的肌肉恢复，可以有效防止肌肉损伤。由丝氨酸构成的能增加大脑皮层中的神经递质，有助于增加乙酰胆碱产量而改善脑的机能，经试验证明效果显着4-2.。

表4-3 蛹虫草子实体中的氨基酸含量分析

（3）矿物质元素：虫草中还含有许多种矿物元素，如磷、钾、镁、锌、硒等，是人体必需的元素，但无法自身产生，人体内约有50多种矿物质,虽然它们仅占人体体重的4%,但却是生物体的必需成分。它们在体内可分为常量元素和微量元素两大类。人体内矿物质不足，如缺乏镁，可能引起肌肉疼痛，缺乏铁，能引起贫血。缺乏钠、碘、磷可能会引起疲劳等。缺少钙可能出现骨骼或牙齿不坚固。硼、锌、铜、锰、钴、钼、硒、碘、铬等微量元素人类也是需要的。硒（Se）为国际医学界公认的抗癌元素，蛹虫草富含硒，大量的科学实践证明硒可以明显地抑制癌细胞的生长，刺激和抗体的产生，增强机体免疫和能力。但无论哪一种元素，和人体所需蛋白质相比，都是非常少量的。矿物质的作用常常是和酶结合，可以帮助代谢。如果矿物质不足，酶就无法正常工作，代谢活动就

从上表可以看出，虫草菌丝体和子实体含有人体所需的多种营养元素，食用后无任何毒副作用和无不良反应。

3. 蛹虫草特有保健功能成分:

研究人员将野生蛹虫草和人工培养的蛹虫草子实体做了比较（如表4-5所示），发现人工培养的蛹虫草中的许多有效成分含量高于野生虫草或与之相近。

表 4-5 人工培养的蛹虫草和冬虫夏草中几种有效成分的比较

（1）虫草素：虫草的主要功效成分是虫草素(Cordycepin)，它也被称为3'-脱氧腺苷。早在1950年，德国科学家坎宁汉（Cunningham）等人就从蛹虫草菌人工培养的滤液中分离得到了虫草素。并将其定名为虫草素（Cordycepin），化学名定为3′脱氧腺苷。;美国SIGMA公司是全世界最大的生物标准品专业公司，也从蛹虫草中提取出了高纯度标准品。虫草素作为一种新型广谱抗菌素，已引起全球科技发达国家的高度重视。但国外许多报告认为，这种成分的功能极其容易丧失，并认为，虫草素在体内，在腺苷脱氨酶（adenosine deaminase， ADA）的作用下快速脱氨基而成为无生物活性的代谢产物——3'-脱氧次黄嘌呤核苷，其余小部分则被磷酸化为三磷酸虫草素（为虫草素具有生物活性的成分）。虫草素在体内容易降解可能是它单独使用面临的一个难题。因此认为为了延缓虫草素在体内代谢时间,需要附加防脱氨基的侧链基团，或与 ADA 抑制剂联合施用，以稳定虫草素的结构。然而有报道认为ADA 抑制剂对人体有副作用，故影响了虫草素的使用。

我们发现，虫草素在两年内都不会变化，而且效果仍然表现良好。因而认为，可能是因为它和大分子多糖等营养物质互相保护、相互依附的结果。我国有报道认为，如将虫草素/脂质体包埋成球，能加强虫草素的长效性；又如制备成聚糖/虫草素纳米粒，对药物确实能起到保护、缓释及提高生物利用度的作用，而且无毒，价廉，也无任何副作用。经过人工培养虫草素含量可达20mg/g。直接利用富含虫草素的子实体效果也十分良好4-3。

对人工合成虫草素的方法虽然已经有不少研究报道1-7,8，但由于合成工艺比较复杂，收率较低，产物纯化较难，生产成本高，尚处于探索阶段，未形成工业化生产。目前虫草（尤其是蛹虫草）仍然是虫草素的主要来源4-4,5。

虫草素能抑制病毒的RNA合成：还有抗、脑炎病毒、艾滋病病毒的活性，对HIV-I 型病毒有杀伤作用。尤其对多种实体恶性肿瘤有很强的抑制作用，能增强吞噬肿瘤细胞的能力，这种能力是硒的4倍。能改善放化疗后的呕吐恶心、胃口差、头发脱落等症状

而未见有毒副作用。虫草素能提高人体免疫力，增加免疫细胞数量和活性。虫草素有调节中枢神经系统的功能，很可能成为一种治疗由炎症引起的中枢神经紊乱的药物。虫草素有抗抑郁、安神和镇静的作用，虫草素对情绪不稳定或情绪抑郁悲观具有缓解作用。虫草素能改善睡眠，晚上用药效果更为显着。虫草素的抗菌、抗病毒作用：能抗微生物感染。虫草素能抑制链球菌、鼻疽杆菌、炭疽杆菌、败血症杆菌等病原菌的生长。虫草素的抗炎作用：炎症可以是感染引起的，也有些不是感染性炎症，如由于神经系统或内分泌失调造成的疼痛等，均有缓解作用。对虫草素作为新型广谱抗生素或生物医药的广泛开发应用，将成为全球生物医药领域发展重点4-6.。

（2）虫草多糖为多种糖类组成的多聚糖：产品含量为4-5%。对不同类型糖尿病均有降血糖效果，虫草多糖能抑制肝葡萄糖输出，提高肝脏葡萄糖代谢酶的活力。在肝中葡萄糖会消化掉一部分，起到降糖作用。虫草多糖具有保肝、养肝作用，可使纤维化组织逆转，虫草多糖能提高肝脏的解毒能力。虫草多糖保肾脏有助于尿蛋白、血清肌酐、血尿素氮等指数下降。虫草多糖具有养肺化痰的功效，对肺源性心脏病（肺血管慢性疾病造成肺动脉高压）有辅助疗效。虫草多糖能减少心肌缺血、心肌梗塞。有益于消化系统，克服便秘。

（3）虫草酸（D-甘露醇）：虫草酸在蛹虫草中含量为2%。虫草酸能有效预防和治疗脑血栓、脑溢血和肾功能衰竭，同时还具有利尿作用。虫草酸在临床用于降颅压和眼压、利尿及急性肾功能衰竭的治疗。可预防脑出血、心力衰竭，能补充血浆，改善人体微循环。虫草酸还可延缓细胞的衰老，抗肝组织纤维化，减轻组织水肿。减轻慢性肾脏病变及毒性物质对肾脏的损害。

（4）腺苷（腺嘌呤核苷）：蛹虫草中腺苷含量为%,可以抗病毒、抗菌，抑制血小板积聚，防治，还可消除面斑，抗衰、防皱。腺苷还有舒张血管平滑肌的作用，增加冠脉血流量，抑制血小板凝聚，提高心脏耐缺氧能力，参与血管扩张，参与心肌能量代谢，抵抗心律失常，同时，同时改善肾脏微循环和局部血流量，对肾衰有缓解作用。

（5）虫草脂肪：占干物重的8%，其中82%为不饱和脂肪酸，有改善心血管功能的作用。可以降低血液中的胆固醇和甘油三酯含量，提高对人体有利的高密度脂蛋白含量。有减轻动脉粥样硬化的作用。

（6）SOD酶（超氧化物歧化酶）：在虫草中含量为65mg/g，是国际公认的能清除体内

过量自由基的酶，并且能降低血脂、胆固醇。对抗癌、防衰老、减少体内毒素有良好作

用。

（7）麦角甾醇：蛹虫草中的麦角甾醇，对抑制或消除催人衰老的超氧自由基形成、

防衰、减毒有良好作用。麦角甾醇在紫外线作用下会转变成维生素D2。维生素D2(麦角

钙化醇）及维生素D3(胆钙化醇)，是维生素D家族成员中最重要的成员，可以预防骨质

疏松症。

（8）排异反应抑制剂：从虫草菌丝培养液中提取出的抗生素成分，经修饰，合成新型免疫抑制剂—FTY7204-7。

参考文献：

4-1 人工蛹虫草子实体化学成分，姜泓等，， 2004, 35(9): 663-668。4-2. 人工蛹虫草化学成分研究。王刚等. 中草药， 2004, 35(5): 493-495。4-3. 蛹虫草发酵液的代谢产物虫草素。 Cordycepin, a metabolic product isolated from Cultures of Cordyceps militaris(Linn.) Link.

Cunningham KG, et al. NATURE. 1950, 4231: 949.

4-4. 核糖核苷到3′-脱氧腺苷的配向性和立体选择性转换是从腺苷到虫草素的高收率三步合成方法。 Regiospecific and stereoselective conversion of ribonucleosides to 3′-deoxynucleosides. A high yield three-stage synthesis of cordycepin from adenosine. F, et al. Tetrahedron Letters. 1985, 26(36): 4295-4298.

4-5.蛹虫草的化学成分、药效及应用，陈俐彤等《现代食品科技》(总85)，192-197。

4-6. 虫草菌素研究与开发的现状与前景. 等. 2011, 23(1): 121-123。

4-7.蛹虫草化学成分及药理作用研究进展，万朋等，上海中医药杂志 2015 年第49 卷第6 期 95-97。